Vous partagez des informations sensibles lorsque vous êtes assis dans un café, que vous utilisez le Wi-Fi ou que vous payez simplement avec votre smartphone. Lorsque ces informations ne sont pas cryptées, il est facile de les intercepter comme une carte postale, que n'importe quel facteur lirait. Ce problème est résolu par le cryptage, qui convertit les données dans un format illisible.
Pour que cette protection soit fiable et cohérente, le chiffrement nécessite une norme fiable. L'Advanced Encryption Standard (AES) est l'une de ces normes, largement utilisée pour protéger les données numériques sur les applications, les appareils et les réseaux.
Dans cet article, vous apprendrez ce qu'est le cryptage AES, comment il fonctionne sur le plan pratique et où il est couramment utilisé pour protéger les informations sensibles.
Qu’est-ce que le cryptage AES ?
AES est une norme de chiffrement symétrique mondiale et a été développée par le National Institute of Standards and Technology (NIST) sous le nom FIPS PUB 197. Il utilise le réseau de permutation-substitution et plusieurs cycles de chiffrement pour transformer en toute sécurité des blocs de données de 128 bits tout en maintenant des performances élevées.
AES fait partie des premiers et des seuls cryptages accessibles au public autorisés par la National Security Agency (NSA). Il a été ajouté à la norme internationale ISO/IEC 18033-3 et est recommandé comme norme de cryptage sécurisée.
Pourquoi AES a-t-elle été créée ?
La création d'AES a été motivée par les limites des anciennes normes de chiffrement, telles que la norme de chiffrement des données (DES), qui ne pouvaient pas assurer la sécurité des données sensibles dans l'ère actuelle de cybermenaces changeantes. À mesure que la puissance de calcul augmentait, le DES est devenu de plus en plus vulnérable, ce qui a conduit à l'introduction de la norme de triple cryptage des données en tant que renforcement plutôt que conception fondamentalement nouvelle. Cependant, cette approche a ajouté une surcharge de calcul sans résoudre les principales limitations structurelles du DES.
Principaux objectifs de conception : sécurité, efficacité et évolutivité
Les exigences de sécurité modernes ont été élaborées sur la base de trois exigences cruciales,
Forte sécurité – La norme mise à jour devrait avoir amélioré la sécurité des données avec des clés de 128, 256 et 192 bits.
Efficacité – AES a été conçu pour offrir un cryptage puissant tout en conservant des performances élevées, lui permettant de fonctionner efficacement sur des systèmes logiciels et matériels sans surcharge de calcul.
Évolutivité – La norme AES permet le cryptage du Big Data, offrant une évolutivité de sécurité dans le stockage cloud et offrant la possibilité d'une transmission sécurisée des données en temps réel.
L'autre facteur important qui a contribué à la création d'une nouvelle norme était d'améliorer la transparence et l'acceptation mondiale afin de minimiser la dépendance à l'égard de solutions propriétaires ou fermées.
Comment fonctionne le cryptage AES ?
Dans AES, seule une clé de sécurité commune est utilisée dans les processus de cryptage et de déchiffrement. Cela implique que l'expéditeur et le destinataire de l'information doivent disposer de la même copie de la clé secrète.
AES est un chiffrement par bloc dans lequel les données ne sont pas traitées sous la forme d'un flux continu de bits. Au lieu de cela, il divise le texte brut en blocs de 128 bits.
Le processus de cryptage se déroule comme suit,
- La clé secrète est soumise à un processus algorithmique de clé appelé programme de clé pour générer différentes clés rondes.
- Le bloc de données initial de 128 bits est ajouté à la première clé ronde pour lier les données dans une clé de sécurité.
- Les informations sont soumises à une série d'opérations de codage, telles que le remplacement, le mélange et le décalage. Les données résultantes reçoivent une clé de sécurité.
Au cours du tour final, toutes les actions du flux, telles que la substitution, la modification et l'ajout de clés, sont effectuées, à l'exception du mélange pour former un texte chiffré.
Tailles clés et leur rôle dans AES
AES-256 est le protocole utilisé dans l'industrie pour garantir que les données sont bien protégées au repos ou en transit. Cependant, la taille de la clé de sécurité couverte par cette norme ne se limite pas à AES-256. Il prend également en charge les tailles de clé de 128 et 192 bits.
- AES-128 : La version la plus efficace et la plus rapide, nécessitant le moins de puissance de calcul.
- AES-192 : Une option intermédiaire en termes de rapidité et de sécurité.
- AES-256 : Couramment utilisé par les plateformes de haute sécurité, en particulier lorsque la confidentialité à long terme est nécessaire pour la conformité réglementaire.
Cependant, les entreprises pensent à tort que plus la clé est longue, plus la protection est grande. Ce n’est pas le cas car la longueur de la clé n’est pas le seul paramètre à examiner. Par exemple, des clés plus volumineuses nécessitent un plus grand nombre de cycles de chiffrement des données, ce qui entraîne des performances de latence plus lentes et plus élevées.
Pourquoi AES est-il toujours une norme de chiffrement fiable ?
AES, en particulier AES-256, offre une protection renforcée dans les environnements d'entreprise. Son adoption généralisée est largement due à sa forte résistance aux attaques par force brute. D’un point de vue pratique, essayer de pirater AES à l’aide de méthodes informatiques classiques est considéré comme irréalisable.
- Un espace clé de 256 bits crée un nombre énorme de combinaisons possibles, rendant les attaques par force brute irréalistes sur le plan informatique.
- AES-256 est également souvent décrit comme résistant aux quantiques dans le sens où les attaques quantiques actuellement connues ne permettent pas de les briser, surtout par rapport aux normes cryptographiques classiques.
Au-delà de sa force mathématique, AES gagne en confiance grâce à son processus de sélection transparent. Il a été normalisé par le NIST après une évaluation publique de plusieurs années, ce qui en fait l'une des normes de cryptage les plus approuvées et les plus fiables. En conséquence, AES est couramment utilisé comme composant de chiffrement de base dans les architectures de sécurité d'entreprise alignées sur les exigences SOC 2 Type 2, ISO 27001 et HIPAA.
Applications de l'AES dans les systèmes de sécurité modernes
AES est polyvalent, rapide et efficace, et constitue l’une des principales normes cryptographiques qui alimentent les systèmes avec lesquels la plupart des gens interagissent quotidiennement.
-
Cryptage de fichiers et de disques
AES protège les données stockées sur les supports physiques à protéger ; Vous pouvez protéger un seul document ou même un volume de stockage entier. Cela garantit qu'en cas de perte ou de vol d'un ordinateur portable, d'une clé USB ou d'un disque dur externe, les données cryptées restent illisibles pour les utilisateurs non autorisés.
-
Sécurité des appareils et des systèmes d'exploitation
Presque tous les systèmes d'exploitation contemporains utilisent AES pour fournir une protection automatique au niveau du système contre les systèmes d'exploitation de bureau et mobiles.
-
Sécurité du réseau sans fil
Les données sans fil sont plus susceptibles d'être interceptées par toute personne se trouvant à portée car elles sont transmises via des ondes radio. AES offre la confidentialité nécessaire à la protection de ces données et est essentielle dans les normes Wi-Fi actuelles.
-
Communications sécurisées
AES s'applique à un large éventail de flux de communication, tels que les e-mails, les messages instantanés et les informations vocales ou vidéo. Dans de tels systèmes, c'est AES qui a le devoir de sauvegarder le contenu de la communication, plutôt que de vérifier l'identité de l'expéditeur.
-
Réseaux privés virtuels (VPN)
Les VPN utilisent AES pour fournir un tunnel sécurisé pour traverser les réseaux publics. En théorie, ces types de tunnels obscurcissent le chemin emprunté par les données, de sorte qu'elles peuvent être envoyées sur Internet ouvert et conserver la même confidentialité que sur un réseau interne fermé.
-
Bases de données et données applicatives
Les applications utilisent AES pour protéger les informations personnelles, financières ou critiques pour l'entreprise stockées dans des bases de données centrales. Il s’agit d’une sécurité au niveau de l’application qui garantira que l’accès est hautement restreint et que les informations sont cryptées.
AES par rapport aux autres types de cryptage
La plus grande différence entre les architectures de sécurité actuelles réside dans le chiffrement symétrique et asymétrique (AES).
- Cryptage symétrique (AES) : Celui-ci utilise une seule clé secrète commune partagée pour chiffrer et déchiffrer. Il est axé sur les performances et doit être utilisé lorsque cela est nécessaire pour chiffrer une grande quantité de données.
- Cryptage asymétrique : Ce sont deux clés (publique et privée). Bien qu’il soit très sécurisé, il est plus lent et nécessite plus de calcul qu’AES, ce qui signifie qu’il ne peut pas être utilisé pour chiffrer des fichiers volumineux.
En pratique, les deux types sont normalement regroupés. L'architecture de sécurité moderne implique l'utilisation d'un cryptage asymétrique pour garantir l'échange sécurisé d'une clé secrète entre deux parties qui ne se sont jamais rencontrées. Après avoir obtenu cette clé secrète, AES peut effectuer un véritable cryptage en masse des données pour bénéficier des avantages d'une sécurité et de performances élevées.
Quand AES est-il le bon choix ?
AES serait le bon choix dans une situation où de grands volumes de données doivent être protégés avec efficacité et rapidité. C'est particulièrement utile lorsque les besoins sont de hautes performances, comme le stockage dans le cloud, la communication en temps réel et le chiffrement complet du disque.
Les considérations de performances liées à l'utilisation d'AES peuvent être relativement insignifiantes sur les systèmes modernes puisque, sur la plupart des processeurs, il existe une accélération matérielle dédiée qui exécute les étapes du processus de chiffrement directement sur le matériel du processeur.
Conclusion
AES est la norme de chiffrement à clé symétrique, protégeant toutes les données, y compris les renseignements d'État top-secrets, du trafic Web ordinaire. Il a été développé pour offrir une sécurité et des performances accrues et a été standardisé en 2001 par le NIST.
Aujourd'hui, il est considéré comme la pierre angulaire de la cybersécurité, où les gouvernements et les industries du monde entier s'appuient sur sa capacité mathématique établie pour être efficace en matière de matériel et de logiciels, et sur sa capacité à s'adapter aux systèmes numériques d'aujourd'hui.
Article connexe :