Cours cryptographie

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Module 1 : Introduction à la Cryptographie

• 1.1 Qu’est-ce que la Cryptographie ?
  • Définition et histoire de la cryptographie.
  • Objectifs principaux : Confidentialité, intégrité, authentification, non-répudiation.
  • Différence entre cryptographie, stéganographie et obfuscation.
• 1.2 Terminologie de Base
  • Concepts clés : Texte en clair (plaintext), texte chiffré (ciphertext), clé cryptographique.
  • Différence entre chiffrements symétriques et asymétriques.
  • Introduction aux algorithmes cryptographiques.
• 1.3 Domaines d’Application de la Cryptographie
  • Utilisation de la cryptographie dans la sécurité des communications, des transactions financières, et des données.
  • Importance de la cryptographie dans les systèmes modernes : Internet, réseaux sans fil, stockage de données.

Module 2 : Cours cryptographie Chiffrement Symétrique

• 2.1 Concepts de Base
  • Chiffrement symétrique : Utilisation d’une seule clé pour le chiffrement et le déchiffrement.
  • Exemples d’algorithmes symétriques : DES, 3DES, AES, RC4.
  • Comparaison des algorithmes symétriques : Sécurité, vitesse, et implémentation.
• 2.2 Modes de Fonctionnement
  • Modes de chiffrement : ECB (Electronic Codebook), CBC (Cipher Block Chaining), CFB (Cipher Feedback), OFB (Output Feedback), CTR (Counter Mode).
  • Avantages et inconvénients de chaque mode.
  • Pratique de l’implémentation des modes dans un environnement de programmation.
• 2.3 Gestion des Clés Symétriques
  • Distribution des clés : Problèmes de sécurité et solutions.
  • Introduction à la génération de clés sécurisées.
  • Techniques de gestion des clés dans les systèmes symétriques : Rotation des clés, stockage sécurisé.

Module 3 : Chiffrement Asymétrique

• 3.1 Introduction au Chiffrement Asymétrique
  • Principe de la cryptographie asymétrique : Utilisation d’une paire de clés (publique et privée).
  • Exemples d’algorithmes asymétriques : RSA, Diffie-Hellman, ECC (Elliptic Curve Cryptography).
  • Applications du chiffrement asymétrique : Chiffrement de données, échange de clés, signatures numériques.
• 3.2 Fonctionnement des Algorithmes
  • RSA : Génération de clés, chiffrement et déchiffrement, signatures numériques.
  • Diffie-Hellman : Échange de clés sécurisées, exemple de calcul.
  • ECC : Avantages de l’utilisation des courbes elliptiques en cryptographie.
• 3.3 Problèmes et Solutions
  • Problèmes de performance : Comparaison avec les algorithmes symétriques.
  • Problèmes de sécurité : Attaques sur le chiffrement asymétrique.
  • Pratique de la combinaison des algorithmes symétriques et asymétriques (par exemple, l’enveloppe numérique).

Module 4 : Fonctions de Hachage

• 4.1 Introduction aux Fonctions de Hachage
  • Définition et utilisation des fonctions de hachage dans la cryptographie.
  • Exemples de fonctions de hachage populaires : MD5, SHA-1, SHA-256.
  • Propriétés des fonctions de hachage : Unicité, rapidité, irréversibilité.
• 4.2 Utilisations des Fonctions de Hachage
  • Intégrité des données : Utilisation des hachages pour vérifier l’intégrité.
  • Hachage et mot de passe : Stockage sécurisé des mots de passe (salt et pepper).
  • Signatures numériques et authentification.
• 4.3 Collisions et Attaques
  • Introduction aux collisions : Qu’est-ce qu’une collision et pourquoi est-ce dangereux ?
  • Attaques sur les fonctions de hachage : Attaque par collision, attaque par préimage, attaque par seconde préimage.
  • Pratique de l’utilisation des fonctions de hachage sécurisées dans le développement logiciel.

Module 5 : Signatures Numériques et Certificats

• 5.1 Concepts de Signatures Numériques
  • Fonctionnement des signatures numériques : Vérification de l’authenticité et de l’intégrité des données.
  • Algorithmes de signatures : RSA, DSA (Digital Signature Algorithm), ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm).
  • Utilisation des signatures dans les transactions en ligne et les documents numériques.
• 5.2 Infrastructure à Clé Publique (PKI)
  • Introduction à la PKI : Composants, fonctionnement, et objectifs.
  • Rôle des autorités de certification (CA) et des certificats numériques.
  • Gestion des certificats : Demande, validation, révocation.
• 5.3 Sécurisation des Communications
  • Utilisation des certificats SSL/TLS pour sécuriser les communications sur Internet.
  • Pratique de la mise en place de SSL/TLS sur un serveur web.
  • Introduction à la sécurité des emails avec S/MIME et PGP.

Module 6 : Protocoles Cryptographiques

• 6.1 Protocoles de Sécurisation des Communications
  • Introduction aux protocoles SSL/TLS : Objectifs, fonctionnement, et versions.
  • Analyse des protocoles SSH, IPsec, et VPN : Sécurisation des connexions à distance.
  • Pratique de la mise en œuvre de ces protocoles dans un environnement réseau.
• 6.2 Protocoles d’Authentification
  • Introduction aux protocoles Kerberos et RADIUS.
  • Fonctionnement des protocoles d’authentification mutuelle.
  • Utilisation des protocoles d’authentification dans les réseaux d’entreprise.
• 6.3 Protocoles de Cryptographie Homomorphique
  • Concepts de base de la cryptographie homomorphique : Calculs sur des données chiffrées.
  • Applications potentielles : Sécurité des données dans le cloud, confidentialité des données médicales.
  • Limites actuelles et recherches en cryptographie homomorphique.

Module 7 : Attaques Cryptographiques et Défense

• 7.1 Introduction aux Attaques Cryptographiques
  • Attaques par force brute, par dictionnaire, et attaques par canal auxiliaire.
  • Analyse des vulnérabilités des systèmes cryptographiques.
  • Études de cas : Attaques célèbres sur les systèmes cryptographiques (attaque sur RSA, MD5, SHA-1).
• 7.2 Contre-mesures et Défenses
  • Pratiques pour renforcer les systèmes cryptographiques contre les attaques.
  • Importance des pratiques de gestion des clés (rotation, stockage sécurisé).
  • Utilisation de matériel sécurisé pour la cryptographie (HSM, TPM).
• 7.3 Pratique des Tests de Sécurité
  • Introduction aux tests de pénétration des systèmes cryptographiques.
  • Outils pour tester la robustesse des systèmes : John the Ripper, Hashcat, Aircrack-ng.
  • Stratégies de défense proactives et réactives.

Module 8 : Cryptographie Avancée

• 8.1 Cryptographie Quantique
  • Introduction à la cryptographie quantique : Concepts et défis.
  • Distribution quantique des clés (QKD) et son application.
  • Futur de la cryptographie à l’ère des ordinateurs quantiques.
• 8.2 Algorithmes Post-Quantiques
  • Besoin d’algorithmes post-quantiques : RSA et ECC face à la menace quantique.
  • Exemples d’algorithmes post-quantiques : Lattice-based, Hash-based, Code-based cryptography.
  • Recherche et développement actuels dans le domaine de la cryptographie post-quantique.
• 8.3 Cryptographie Elliptique
  • Avantages des courbes elliptiques pour la cryptographie asymétrique.
  • Introduction à l’algorithme ECDSA et son utilisation.
  • Sécurité des courbes elliptiques : Choix des courbes sécurisées.