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4. Schémas de Feistel, ou chiffrement par blocs
Plutôt que d'utiliser des clés immenses telles que pour un chiffre à usage unique, on utilise le plus souvent des algorithmes qui ont une clé secrète relativement petite (de 80 à 128 bits, mais qui utilisent cette clé d'une façon apparemment si complexe qu'il est impossible à un ennemi d'en trouver la valeur.
Dès lors, puisque la clé est si petite, n'est-il pas aisé d'essayer toutes les possibilités jusqu'à parvenir au décryptement ? En fait, aucun ordinateur ne pourrait y arriver en un temps réaliste. En effet, si la clé était de 128 bits, c'est-à-dire une succession de 128 "0" et "1", il y aurait 2 128 ou 100000000000000000000000000000000000000 clés possibles !!
L'objectif est donc le suivant : élaborer à partir du message M une suite aléatoire de chiffres, ou du moins
qui paraisse aléatoire, que seule la détention de la clé K permet de déchiffrer.
Concrètement, il s'agit de construire une fonction bijective "pseudo-aléatoire" :
- Elle doit être une bijection, car elle doit faire correspondre à chaque chiffre du message en clair un chiffre du message codé ; et car elle doit permettre de pouvoir, à partir d'un chiffre C, de remonter de façon univoque au chiffre correspond du message en clair
- Elle doit être ou paraître aléatoire : en cryptographie, la perfection même est l'aléatoire, le message codé doit avoir l'air de découler directement du hasard, pour limiter les risques d'une attaque par analyse du texte chiffré, de ses redondances, etc.
La mise au point d'une fonction réunissant ces deux conditions posa problème aux cryptographes jusque dans les années 1950, lorsque Feistel montra qu'une fonction pseudo-aléatoire se transformait, par une méthode simple, en bijection. Actuellement, c'est la méthode de chiffrement à clé secrète la plus utilisée.
L'algorithme
Explication :
Soit une fonction f qui prend comme argument un mot de n bits.
L'algorithme de chiffrement va procéder en chiffrant des blocs de 2n bits, qu'on partage en 2 parties de
n bits chacune : les parties gauche (G) et droite (D).
L'image du bloc (G,D) est le bloc (L,R), avec L=D et R = G XOR f(D).
Cette transformation est bijective, car si on a un couple (L,R), on retrouve bien (G,D) par D=L et G=R XOR f(L).
La partie droite n'a pas été transformée (juste envoyée à gauche). Il faut donc répéter le schéma de Feistel
un certain nombre de fois (on parle de tours).
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