Chiffre (cryptologie)
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En cryptologie, un chiffre est une manière secrète d'écrire, au moyen de caractères et de signes disposés selon un code convenu entre des personnes qui échangent des informations confidentielles. Plus précisément, le chiffre désigne l’ensemble des conventions et des symboles (lettres, nombres, signes, etc.) employés pour remplacer chaque lettre du message (La théorie de l'information fut mise au point pour déterminer mathématiquement le taux d’information transmis dans la communication d’un message par un canal de communication,...) à rendre secret. Avec un chiffre (Un chiffre est un symbole utilisé pour représenter les nombres.), on transforme un message en clair en message en chiffres, ou message chiffré, dit aussi cryptogramme (Le mot cryptogramme revêt plusieurs sens mais il est toujours lié à la cryptographie.).

Dans l'armée ou la diplomatie, le service du chiffre est l'unité chargée de transmettre et de recevoir la correspondance (La correspondance est un échange de courrier généralement prolongé sur une longue période. Le terme désigne des échanges de courrier personnels plutôt...) secrète.

Deux grands types de chiffres

Comme la nécessité d'échanger des messages confidentiels est aussi vieille que l'écriture, des chiffres ont existé depuis l'Antiquité.

Exemples : le chiffre de César, le chiffre de Trithémius (Le chiffre de Trithémius ou tableau de Trithémius est une méthode de chiffrement polyalphabétique inventée par l'abbé allemand Trithème durant la Renaissance.), le chiffre de Vigenère (Le Chiffre de Vigenère est un système de chiffrement, élaboré par Blaise de Vigenère (1523-1596), diplomate français du XVIe siècle.), le chiffre de Vernam, etc.

Il existe deux grandes familles de chiffres : par transposition ou par substitution.

  • Avec un chiffre à transposition, les lettres du message sont mélangées selon une convention secrète. Il faut les réordonner pour retrouver le message initial.
  • Avec un chiffre à substitution, les lettres du message sont remplacées par des symboles déterminés (autres lettres, nombres, signes, etc.).

Les deux méthodes peuvent être combinées pour compliquer le travail du cryptanalyste.

Du chiffre au chiffrement (En cryptographie, le chiffrement (parfois appelé à tort cryptage) est le procédé grâce auquel on peut rendre la compréhension d'un document impossible à toute personne qui n'a pas la clé de (dé)chiffrement.)

Du mot chiffre est dérivé chiffrement, qui est l'opération de composition d'un message chiffré. Elle consiste à remplacer chaque caractère du message par un ou plusieurs autres symboles, à l'aide d'une clé de chiffrement (Une clé est un paramètre utilisé en entrée d'une opération cryptographique (chiffrement, déchiffrement, scellement, signature numérique,...), afin de le rendre illisible et incompréhensible. Pour le déchiffrer, il faut connaître la clé inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que...) qui permettra de retrouver le message en clair. La clé de déchiffrement peut être identique à la clé de chiffrement : on parle alors de cryptographie (La cryptographie est une des disciplines de la cryptologie s'attachant à protéger des messages (assurant confidentialité, authenticité et...) symétrique. Mais elle peut aussi être différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la...), comme dans les méthodes modernes de cryptographie asymétrique (La cryptographie asymétrique, ou cryptographie à clé publique est fondée sur l'existence de fonctions à sens unique — c'est-à-dire qu'il est simple...).

Toute correspondance secrète est susceptible d'être interceptée et décryptée par un cryptanalyste qui cherchera à en casser le code. Aussi, les méthodes de chiffrement n'ont cessé de se perfectionner, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) comme les méthodes inverses de cryptanalyse.

De nos jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure...), outre ses utilisations traditionnelles, le chiffrement forme l'un des grands domaines de la sécurité informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par des machines telles que les...). Il peut reposer sur des algorithmes très complexes.

Différence entre chiffre et code

Un chiffre opère sur les unités élémentaires qui composent le message : lettres, petits groupes de lettres, ou encore bits dans les transmissions électroniques, qui sont substitués ou transposés. Il n'y a pas besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est souvent fait un classement des besoins humains en trois grandes...) de connaître la signification des mots que composent les lettres pour les chiffrer, il suffit de savoir, par exemple, qu'on doit décaler chaque lettre de 3 positions dans l'alphabet, si on utilise un chiffre par substitution monoalphabétique dont la clé est 3.

Dans ce cas, JE SUIS CONTENT s'écrira : MH VXLV FRQWHQW
et JE PENSE DONC JE SUIS s'écrira MH SHQVH GRQF MH VXLV.

ROT13 est un exemple d'un tel chiffrement. Le chiffre peut être plus complexe comme par exemple celui de Vigenère qui fait intervenir des substitutions polyalphabétiques. Dans ce cas, une lettre peut être remplacée par plusieurs possibilités selon sa position dans le texte et la clé.

En revanche, un code opère sur les mots ou les phrases du message, et sur leur signification. Dans le code des emoticons dérivés des smileys, par exemple,
JE SUIS CONTENT s'écrira :-) mais il sera plus difficile d'écrire JE PENSE DONC JE SUIS, car cette phrase n'est pas définie dans les tables de références usuelles des smileys. Si deux personnes veulent échanger des messages où cette phrase apparaît secrètement sous forme de smiley, elles devront en définir la représentation ; de même pour tout autre mot ou phrase qu'elles souhaiteraient échanger de cette façon. L'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise...) de ces conventions peut être réuni dans un livre de code, équivalent d'un dictionnaire qui permet la conversion entre les deux représentations. Le Grand Chiffre utilisé à l'époque de Louis XIV est un exemple de code basé sur un système à répertoires.

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