Chiffrement asymétrique : RSA et courbes elliptiques

Le chiffrement asymétrique utilise une paire de clés mathématiquement liées : une clé publique (partagée librement) et une clé privée (gardée secrète). Les données chiffrées avec la clé publique ne peuvent être déchiffrées qu'avec la clé privée, et inversement.

RSA (Rivest–Shamir–Adleman, 1977) repose sur la difficulté de factoriser de grands nombres premiers. La sécurité dépend de la taille de la clé : RSA-2048 constitue le minimum actuel ; RSA-4096 est destiné aux usages exigeant une haute sécurité. RSA est plus lent que le chiffrement symétrique : il est utilisé pour l'échange de clés, et non pour le chiffrement de gros volumes de données.

Génération des clés RSA :

ECC offre un niveau de sécurité équivalent à celui de RSA avec des clés beaucoup plus petites. Une clé ECC de 256 bits est comparable à une clé RSA de 3072 bits. Des clés plus petites permettent des opérations plus rapides et utilisent moins de bande passante, ce qui est essentiel pour les négociations TLS et les appareils mobiles.

Courbes largement utilisées :

• P-256 (secp256r1) — norme de NIST, utilisée dans TLS
• X25519 — conçue par Bernstein, échange de clés efficace, sans problème de brevets
• Ed25519 — mécanisme de signature EdDSA, utilisé pour les clés SSH

En pratique, les chiffrements asymétrique et symétrique sont combinés :

1. Asymétrique : chiffrer une clé symétrique aléatoire avec la clé publique du destinataire
2. Symétrique : chiffrer les données réelles avec cette clé

C'est ainsi que fonctionne TLS : RSA/ECDH négocie les clés de session ; AES chiffre les données de session.

Diffie-Hellman (DH) permet à deux parties d'établir un secret partagé sur un canal non sécurisé sans échanger de clé. Le secret partagé sert à dériver une clé de session symétrique. ECDH (DH sur courbes elliptiques) est la variante moderne utilisée dans TLS 1.3.

Confidentialité persistante parfaite (PFS) : chaque session utilise des clés DH éphémères qui sont supprimées après utilisation. Même si la clé privée du serveur est compromise ultérieurement, les sessions passées qui ont été enregistrées ne peuvent pas être déchiffrées. TLS 1.3 impose PFS ; dans TLS 1.2, recherchez des suites de chiffrement ECDHE.

RSA a deux fonctions :

• Chiffrement : chiffrer avec la clé publique → seul le détenteur de la clé privée peut déchiffrer
• Signature : signer avec la clé privée → toute personne disposant de la clé publique peut vérifier l'authenticité

Utilisez le bourrage OAEP pour le chiffrement et le bourrage PSS pour les signatures. N'utilisez jamais PKCS#1 v1.5 pour le chiffrement.

Les ordinateurs quantiques exécutant l'algorithme de Shor pourraient compromettre RSA et ECC. NIST normalise des algorithmes de cryptographie post-quantique (CRYSTALS-Kyber pour l'échange de clés, CRYSTALS-Dilithium pour les signatures). La migration prendra des années : commencez dès maintenant à recenser les systèmes dépendant de la cryptographie.

Les clés asymétriques nécessitent une gestion sécurisée : générez-les sur du matériel de confiance, protégez les clés privées avec une phrase secrète ou un HSM, renouvelez régulièrement les clés et révoquez les clés compromises au moyen de CRL/OCSP. La perte de clés privées signifie la perte de l'accès à toutes les données chiffrées.

Quelle approche combine le chiffrement asymétrique et le chiffrement symétrique, en utilisant le premier pour échanger une clé et le second pour chiffrer les données ?

Le chiffrement asymétrique utilise des paires de clés publique/privée. RSA a fait ses preuves, mais il est lent ; ECC offre une sécurité équivalente avec des clés plus petites. Le chiffrement hybride combine les deux pour un usage pratique. Diffie-Hellman permet un échange de clés sécurisé ; ECDHE assure la confidentialité persistante. Les menaces quantiques se profilent : suivez la normalisation PQC par NIST.