P.I.L.O.T.E

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Cryptographie - Cryptographie Classique

3. Cryptographie classique

3.1 Substitution monoalphabétique

Chiffre de César

  • Décalage des lettres dans l’alphabet.
  • Facile à casser (25 clés possibles).
  • Exemple : C = (p + k) mod 26.

Analyse de fréquence

  • Les lettres les plus fréquentes (ex : E, A, S) aident à casser ces chiffrements.
  • Contournement :
    • Homophones : plusieurs symboles pour une même lettre.
    • Bigrammes/trigrammes : substitution par paires ou triplets.

Chiffre affine

  • Fonction affine : y = (a*x + b) mod 26.
  • Exemple de clé : (a=3, b=11).
  • 312 clés possibles.

3.2 Chiffrement polygraphique

Chiffre de Playfair

  • Chiffre digrammique (paires de lettres).
  • Grille 5x5 remplie à partir d’un mot-clé.
  • Plusieurs règles selon la position des lettres.

Chiffre de Hill

  • Utilise une matrice pour coder plusieurs lettres en même temps.
  • Exemple : (C1, C2) = matrice * (P1, P2) mod 26.
  • Nécessite une matrice inversible.

3.3 Substitution polyalphabétique

Chiffre de Vigenère

  • Amélioration du César avec une clé répétée.
  • Carré de Vigenère.
  • Analyse de fréquence beaucoup moins efficace.

Cryptanalyse de Kasiski

  • Analyse des séquences répétées pour estimer la longueur de la clé.

Test de Friedman

  • Utilise l’indice de coïncidence (IC) pour distinguer mono/polyalphabétique.
  • Estimation de la longueur de la clé avec la formule de Friedman.

3.4 Chiffre de Vernam (One-Time Pad)

  • Clé aussi longue que le message, utilisée une seule fois.
  • Théoriquement inviolable.
  • Clé parfaitement aléatoire et jamais réutilisée.

3.5 Transpositions

  • On change l’ordre des lettres, sans les modifier.
  • Exemple : transposition rectangulaire avec mot-clé.

3.6 Machines à rotor

Enigma

  • Substitution polyalphabétique mécanisée.
  • Utilisée par l’Allemagne pendant la Seconde Guerre mondiale.
  • Très grand nombre de configurations possibles.
  • Cassée par Turing (Bombe de Turing) avec analyse statistique et erreurs humaines (mots communs).

Info

Ces méthodes historiques posent les bases des concepts cryptographiques modernes (substitution, permutation, complexité, clefs).

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