La cryptographie à courbe elliptique (ECC) est une méthode de codage des données qui permet uniquement à certaines personnes de les déchiffrer. C'est comme une note secrète à un ami en classe, mais beaucoup plus avancée (et avec moins de cases à cocher demandant si quelqu'un vous aime).
Par rapport à RSA, ECC est une approche cryptographique nettement plus robuste. En utilisant les mathématiques des courbes elliptiques, le chiffrement à clé publique peut être rendu plus sûr pour différentes paires de clés.
Bien que RSA utilise des entiers premiers pour atteindre le même objectif, ECC devient de plus en plus populaire en raison de sa taille de clé réduite et de sa fiabilité continue. La capacité des appareils à maintenir la sécurité a été poussée à la limite en raison de l'augmentation de la taille des clés, et cette tendance devrait se poursuivre à mesure que les fabricants cherchent à répondre à cette demande croissante. Par conséquent, il est important d'avoir des connaissances préalables sur la configuration de l'ECC.
Contrairement à RSA, qui utilise la factorisation des nombres premiers, l'approche de la cryptographie à clé publique d'ECC repose sur une structure algébrique sur des corps finis. Par conséquent, les clés générées par ECC sont plus difficiles à déchiffrer numériquement. La norme de chiffrement à clé publique RSA existante est vulnérable aux attaques, de sorte qu'un certificat ECC est considéré comme une alternative plus sûre.
L'utilisation de l'ECC est la prochaine étape naturelle pour garantir une qualité, des performances et une sécurité élevées dans un avenir prévisible. En effet, elle devient de plus en plus populaire à mesure que les entreprises cherchent à protéger les données personnelles de leurs clients en ligne, ainsi qu'à améliorer la convivialité de leur site Web sur les appareils mobiles. Comme de plus en plus d'entreprises utilisent l'ECC pour protéger les données sensibles, il devient de plus en plus nécessaire d'avoir une brève introduction à cette technologie.
L'histoire de l'ECC remonte aux années 1980. En 1985, deux mathématiciens nommés Neil Koblitz et Victor S. Miller ont proposé indépendamment l'idée d'utiliser des courbes elliptiques en cryptographie.
L'idée d'utiliser ces courbes pour la cryptographie a changé la donne. Avant l'ECC, la plupart des méthodes de chiffrement reposaient sur la factorisation de grands nombres, ce qui est une façon astucieuse de décomposer de grands nombres en plus petits. Mais l'ECC était différent : les propriétés de ces courbes ont été utilisées pour créer une méthode de chiffrement unique et plus efficace.
L'ECC offre le même niveau de sécurité que les méthodes traditionnelles, mais avec des clés plus courtes. Cela signifie qu'il s'exécute plus rapidement et utilise moins de puissance de calcul, ce qui est très important dans le monde de l'informatique.
L'ECC fournit plusieurs groupes d'algorithmes différents en fonction de leurs cas d'utilisation, définis sur une courbe elliptique sur des champs de membres.
- Signatures numériques: l'ECC fournit des algorithmes pour les signatures numériques, tels que l'algorithme de signature numérique à courbe elliptique ECDSA et EdDSA;
- Chiffrement : l'ECC fournit des algorithmes de chiffrement de messages, à savoir ECIES et EEECC;
- Convention de clé: l'ECC fournit des algorithmes tels que ECDH et FHMQV pour la convention de clé.
Tous ces algorithmes utilisent des courbes elliptiques, telles que secp256K1, Curve25519 et P251, pour calculer les clés et les chiffrements. De plus, ils s'appuient sur la tâche du logarithme de courbe elliptique discrète pour garantir que ces algorithmes sont difficiles à casser et ainsi assurer la sécurité du réseau.
Pourquoi utiliser ECC?
L'ECC repose sur les mêmes problèmes « complexes » que la cryptographie à clé publique classique basée sur des entiers. Cela signifie que les algorithmes ECC seront également déchiffrés lorsque l'informatique quantique rendra l'algorithme de Shor utilisable.
Cependant, l'ECC présente plusieurs avantages par rapport à la cryptographie à clé publique basée sur des entiers. Le premier d'entre eux est la longueur de la clé. L'ECC nécessite des longueurs de clé beaucoup plus courtes pour atteindre le même niveau de sécurité que RSA et le protocole Diffie-Hellman. Bien que la cryptographie symétrique nécessite des clés encore plus courtes (et soit plus résistante aux quanta), elle n'a pas les mêmes fonctionnalités que la cryptographie asymétrique.
Cette longueur de clé plus courte rend l'ECC plus efficace que ses homologues à nombres entiers. L'algorithme ECC nécessite moins de mémoire et de puissance que les autres méthodes classiques de chiffrement à clé publique, ce qui en fait un meilleur choix pour les appareils à ressources limitées tels que les smartphones et les appareils IoT.
Utilisation sûre de l'ECC
Au niveau de l'algorithme, l'ECC est aussi sûr que RSA, Diffie-Hellman et d'autres algorithmes similaires, car il repose sur les mêmes problèmes « complexes ». À moins qu'un algorithme non quantique ne soit trouvé pour résoudre efficacement les problèmes de factorisation ou de logarithme discret, ces algorithmes sont sûrs jusqu'à ce que des ordinateurs quantiques suffisamment grands soient disponibles.
Si l'ECC peut être délicat, c'est le choix d'une courbe. Il existe de nombreuses courbes elliptiques différentes, dont certaines sont plus sûres que d'autres. Lors de la mise en œuvre de l'ECC, il est important de choisir une courbe bien étudiée qui ne présente aucun inconvénient connu.
Applications de la cryptographie à courbe elliptique
Aujourd'hui, l'ECC est utilisé dans un large éventail d'applications, de la sécurisation des transactions en ligne à la protection des données sensibles stockées sur des appareils mobiles. Voici quelques-unes des utilisations les plus courantes de l'ECC:
SSL/TLS
ECC est largement utilisé dans les protocoles SSL/TLS, qui sont utilisés pour sécuriser les transactions en ligne. De nombreux sites Web prennent désormais en charge les certificats SSL/TLS basés sur ECC, qui offrent un niveau de sécurité plus élevé que les certificats traditionnels basés sur RSA.
Signatures numériques
L'ECC est également utilisé pour les signatures numériques, qui sont utilisées pour vérifier l'authenticité des documents numériques. Les signatures numériques sont largement utilisées dans des secteurs tels que la banque, la santé et le droit, où il est important de disposer d'un moyen sûr et fiable de vérifier l'authenticité des documents.
Appareils mobiles
L'ECC est également largement utilisé dans les appareils mobiles, où il est important de disposer d'une méthode de cryptage simple et efficace. De nombreux appareils mobiles prennent désormais en charge le cryptage basé sur ECC, qui offre un niveau de sécurité plus élevé tout en consommant moins d'énergie de batterie et de ressources informatiques.
Internet des objets
Dans le secteur de l'IoT, il est essentiel de disposer d'une méthode de cryptage simple et efficace. L'ECC est bien adapté aux appareils IoT, qui ont souvent des ressources, une puissance de traitement et une autonomie de batterie limitées.
Avantages clés de l'ESS
Voici quelques-uns des avantages de l'utilisation de certificats ECC:
Longueurs de clé plus courtes
L'ECC offre un niveau de sécurité plus élevé avec une taille de clé plus courte. L'énergie nécessaire pour déchiffrer la clé RSA 3072 est égale à la même quantité d'énergie nécessaire pour déchiffrer la clé ECC 256. Cela montre qu'une clé de longueur 256 générée à l'aide de l'ECC est aussi forte sur le plan cryptographique qu'une clé de longueur 3072 générée à l'aide du chiffrement RSA.
Moins de puissance de traitement
Étant donné que les tailles de clé sont plus courtes, le chiffrement et le déchiffrement des données sont moins coûteux.
Génération rapide de clés
Le processus de génération de clés est relativement simple et moins coûteux en calcul, car il implique la génération en toute sécurité d'un entier aléatoire dans une plage donnée. Cela le rend extrêmement rapide par rapport à l'algorithme de chiffrement RSA.
Signatures rapides
L'ECC utilise l'ECDSA, qui génère une signature numérique extrêmement rapidement car il s'agit d'une simple étape de multiplication d'un point sur la courbe.
Inconvénients de l'ESS
Les inconvénients de l'ECC sont les suivants:
Complexité
L'ECC est assez difficile à mettre en œuvre, ce qui le rend plus sujet aux erreurs. Cela compromet la sécurité globale du système s'il n'est pas mis en œuvre correctement.
Générateur de nombres aléatoires
La sécurité du système est compromise si un générateur de nombres aléatoires défectueux est utilisé lors de la sélection de la clé privée.
Brevets
Il s'agit de l'un des principaux facteurs limitant l'utilisation généralisée de l'algorithme ECC. Certains des principaux brevets sont détenus par Certicom et la National Security Agency (NSA).
Vérification de signature
Bien que le processus de création de signature soit rapide, le processus de vérification prend un certain temps en raison de calculs chronophages.
Backdoor
Les craintes grandissent que la NSA ait injecté une porte dérobée dans les algorithmes ECC, leur permettant de surveiller les messages chiffrés envoyés.
L'ECC est une adaptation de la cryptographie asymétrique en nombres entiers classique. Parce qu'il est plus efficace en termes de longueur de clé et de consommation d'énergie, il constitue une alternative utile aux algorithmes entiers.