EINSEIGNEMENT
Cryptographie et infrastructures à clés publiques
Maîtrisez les mécanismes cryptographiques et les infrastructures à clés publiques pour garantir la confidentialité, l’intégrité et l’authenticité des échanges numériques
Notions abordées
Fondements de la cryptographie moderne
Étude des mécanismes cryptographiques assurant la confidentialité, l’intégrité et l’authenticité des données à travers les algorithmes de chiffrement, les signatures numériques et les protocoles d’échange de clés.
Chiffrement symétrique, asymétrique et fonctions de hachage
Analyse des technologies de chiffrement à clé symétrique et asymétrique utilisées pour protéger les échanges et authentifier les correspondants. Étude des fonctions de hachage garantissant l’intégrité des données et le stockage sécurisé des mots de passe.
Certificats numériques et authentification des identités
Compréhension du rôle des certificats X.509 dans l’association entre une identité et une clé publique. Étude du fonctionnement des Autorités de Certification (CA), des chaînes de confiance et des mécanismes de validation des certificats.
Infrastructures à Clés Publiques (PKI) et cycle de vie des certificats
Déploiement et administration d’infrastructures PKI permettant la génération, la distribution, le renouvellement et la révocation des certificats numériques. Mise en œuvre de l’authentification forte et de la sécurisation des services critiques tels que HTTPS, VPN ou Wi-Fi d’entreprise.
Fondements mathématiques et robustesse cryptographique
Exploration des principes mathématiques à l’origine des algorithmes cryptographiques modernes : arithmétique modulaire, théorie des groupes et fonctions à sens unique. Analyse des propriétés garantissant la résistance des systèmes face aux attaques cryptanalytiques contemporaines.
Exemples de travaux pratiques
TP de mathématiques sur la génération des clés et le chiffrement RSA
IUT de Roanne – Université Jean Monnet (UJM)
Noël André
Ce TP propose une exploration des fondements mathématiques de la cryptographie moderne à travers l’implémentation algorithmique du protocole asymétrique RSA.
Génération des clés cryptographiques
Manipulation rigoureuse de l’arithmétique modulaire afin de développer les programmes sous Scilab permettant les calculs des clés publique (n,e) et privée (φ(n),d). En effet, n est le module de chiffrement, e l’exposant de chiffrement, φ(n) l’indicatrice d’Euler de n et d = e⁻¹ (mod φ(n)) l’exposant de déchiffrement, inverse de e modulo φ(n).
Transmission sécurisée (côté émetteur)
Dans un second temps, l’exercice aborde la phase de transmission sécurisée en simulant l’action de l’émetteur :
Les étudiants y résolvent la problématique de la numérisation de l’information par un encodage alphabétique en base 26 et un séquençage matriciel en blocs, avant d’appliquer la fonction de chiffrement par exponentiation modulaire. Cette démarche permet d’entrevoir l’importance des théories mathématiques dans la conception d’un programme, tout particulièrement en cryptographie, avec celui du RSA.
TP analyse HTTPS (SSL/TLS) avec une mise en place d’une PKI
IUT d’Aix-Marseille – Aix-Marseille Université (AMU)
Laboratoire d’Informatique et Systèmes (LIS)
Jean-Luc Damoiseaux
Ce TP propose une modélisation et une analyse approfondie des mécanismes de sécurisation des flux web à travers le déploiement d’une infrastructure à clés publiques (PKI) et l’étude protocolaires des échanges chiffrés SSL/TLS.
Mise en place d’une PKI
Modélisation et déploiement d’une PKI complète avec OpenSSL (Linux): génération d’une AC Racine, émission et intégration de certificats et de la chaîne de la confiance.
Analyse du protocole TLS avec Wireshark
Inspection du TLS Handshake : Client Hello / Server Hello, négociation des suites cryptographiques, validation du certificat X.509 et échange de clé (Diffie-Hellman). Rôle de la cryptographie asymétrique pour l’authentification et la sécurité.
Chiffrement du traffic
Une fois la clé de session symétrique négociée, l’intégralité du trafic (requêtes HTTP, identifiants) est chiffrée (Application Data) et devient illisible.
Déchiffrement et inspection
Utilisation de la méthode SSLKEYLOGFILE pour exporter les clés de session et permettre le déchiffrement a posteriori des trames dans Wireshark.
Inspection TLS en entreprise
Introduction des besoins d’inspection TLS : rôle des pare-feux / proxys (Man-in-the-Middle légitime) s’appuyant sur la PKI interne pour analyser les flux et prévenir l’exfiltration de données.
Prêt à approfondir vos compétences en cryptographie ?
Découvrez nos autres enseignements de cybersécurité