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CM2 Cryptographie et sécurité des communications - Notes de cours
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À la rencontre d'Alice, Bob et Ernest
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Comment permettre à Alice et Bob de communiquer de manière *sûre* sur un canal *non sûr* ?
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* Alice et Bob veulent communiquer, Ernest écoute (attaque passive) ou altère (attaque active) les échanges
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* Le medium non sûr :
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* Un messager qui peut se faire capturer
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* Un réseau de câbles téléphoniques
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* Internet (routage multi-saut multi-acteurs, écoute possible sur la route + par des attaquants qui arriveraient à dévier)
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* Exemples de positions *MitM - Man in the Middle* :
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* La DSI de l'UBS sur eduroam
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* Orange sur les livebox
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* Lumen sur du transatlantique
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* Autre transitaire fournissant le service au serveur visé
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* Attaquant sur le réseau local (attention aux LP Cyber qui jouent par là...)
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* ...
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* L'objectif de la crypto : communiquer de manière *sûre* sur un medium *non sûr*
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Communiquer de manière sûre ?
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1. Confidentialité : chiffrement
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2. Intégrité : signature/scellement
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3. Authentification : preuve de possession de matériel crypto
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4. Non-répudiation : signature
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La cryptographie moderne
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La cryptographie asymétrique :
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* Chaque acteur a une paire de clés publique/privée reliées mathématiquement
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* Chiffrer = utiliser la clé publique de l'interlocuteur, déchiffrer = utiliser sa propre clé privée (tout le monde peut nous parler, nous seuls pouvons comprendre)
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* Signer = utiliser sa propre clé privée, vérifier = utiliser la clé publique de l'interlocuteur (nous seuls pouvons signer, tout le monde peut vérifier)
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* Exemples : RSA, ECDSA
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La cryptographie symétrique :
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* Chaque paire d'acteurs a une clé secrète
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* Cette clé secrète est utiliser pour chiffrer/déchiffrer et sceller/vérifier
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* Exemple : AES, HMAC
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Le hachage :
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* Empreinte de taille fixe à sens unique (non inversible)
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* Hachage crypto doit être robuste aux attaques (collision, pré-images)
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* Exemples SHA-256, SHA3-512
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Quelle taille de clé ? [KeyLength](https://www.keylength.com/)
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La mise en œuvre
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L'obtention des clés : les PKI - Public Key Infrastructure
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* La difficulté majeure côté usage : obtenir la bonne clé. Comment l'obtenir de manière sûre quand le medium est non sûr ?
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* Le risque : parler chiffré mais pas avec le bon interlocuteur (ie, avec Ernest)
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* Les PKI sont des moyens d'associer des clés publiques (donc pour crypto asymétrique) à des identifiants (nom de personne, nom DNS, ...)
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* Quelques modèles :
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* Centralisé CA (autorités de certification) / PKIX
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* Distribué PGP
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* DANE/TLSA dans DNSSEC
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* Diffus style keybase.io
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* L'échange direct / uniquement en out-of-band (donc pas vraiment de PKI)
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* La mise en contact
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La négociation : les protocoles cryptographiques
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* Pour communiquer, il faut un standard : un protocole
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* Quelques protocoles cryptographiques : TLS, SSH, S/MIME, PGP, ...
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* Généralement pour la mise en place d'une communication en crypto hybride :
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* Échange de clés symétriques en crypto asymétrique
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* Puis communication *payload* en crypto symétrique
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* Exemple des suites cryptographiques TLS ("ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256")
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Exemple : le modèle HTTPS
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* Objectif : un tunnel chiffré entre le client (navigateur) et le serveur
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* Pour cela il nous faut :
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* Un protocole : TLS
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* La (bonne) clé publique du serveur : Certificat
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* Un certificat = (clé publique, nom) signé par un tiers. Ici :
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* clé publique = celle du serveur, il a la clé privée qui va avec
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* nom = nom d'hôte DNS (par exemple www.univ-ubs.fr)
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* tiers = une autorité de certification (par exemple Let's Encrypt)
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* => On a bien une association entre un nom et une clé, ici certifiée par un tiers
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* Le client doit valider la signature de la CA :
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* Il lui faut donc vérifier avec la clé publique de la CA
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* Les clés publiques des CA reconnues par les clients sont pré-installées dans les navigateurs, pas de magie, il faut une *ancre de confiance* dans le logiciel
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Ce qu'on va faire en TD
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* TD2.1 : Crypto asymétrique
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* TD3.2 : CA
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