Introduction aux modes Block Cipher

Il existe deux types d'algorithme, l'un est le chiffrement en flux et l'autre est le chiffrement en bloc. Dans cet article, nous allons voir les modes de fonctionnement du chiffrement par blocs. Avant cela, nous avons discuté du chiffrement par bloc. Le chiffrement par blocs est une technique de chiffrement, où le chiffrement et le déchiffrement ont lieu bloc par bloc. Il crypte un bloc de texte à la fois et décrypte un bloc de texte crypté à la fois. Les blocs utilisés dans ce processus sont de 64 bits ou plus.

Bloquer les modes de fonctionnement du chiffrement

Il existe 5 modes de fonctionnement dans le chiffrement par blocs.

1. Mode ECB

  • Le mode ECB signifie Electronic Code Block Mode. C'est l'un des modes de fonctionnement les plus simples. Dans ce mode, le texte brut est divisé en un bloc où chaque bloc est de 64 bits. Ensuite, chaque bloc est chiffré séparément. La même clé est utilisée pour le cryptage de tous les blocs. Chaque bloc est chiffré à l'aide de la clé et constitue le bloc de texte chiffré.
  • Côté récepteur, les données sont divisées en un bloc de 64 bits chacun. La même clé utilisée pour le chiffrement est utilisée pour le déchiffrement. Il prend le texte chiffré 64 bits et en utilisant la clé convertit le texte chiffré en texte brut.
  • Comme la même clé est utilisée pour le chiffrement de tous les blocs, si le bloc de texte brut est répété dans le message d'origine, le bloc de texte chiffré correspondant se répétera également. Comme la même touche utilisée pour tous les blocs, pour éviter la répétition du bloc, le mode ECB est utilisé pour un seul petit message où la répétition du bloc de texte brut est moindre.

2. Mode CBC

  • Le mode CBC signifie le mode bloc de chiffrement du côté de l'expéditeur, le texte brut est divisé en blocs. Dans ce mode, IV (vecteur d'initialisation) est utilisé, ce qui peut être un bloc de texte aléatoire. IV est utilisé pour rendre le texte chiffré de chaque bloc unique.
  • Le premier bloc de texte brut et IV est combiné à l'aide de l'opération XOR, puis chiffré le message résultant à l'aide de la clé et forme le premier bloc de texte chiffré. le premier bloc de texte chiffré est utilisé comme IV pour le deuxième bloc de texte brut. la même procédure sera suivie pour tous les blocs de texte brut.
  • Côté récepteur, le texte chiffré est divisé en blocs. Le premier texte chiffré de bloc est déchiffré à l'aide de la même clé qui est utilisée pour le chiffrement. Le résultat décrypté sera XOR avec l'IV et formera le premier bloc de texte brut. Le deuxième bloc de texte chiffré est également déchiffré en utilisant la même clé et le résultat du déchiffrement sera XOR avec le premier bloc de texte chiffré et formera le deuxième bloc de texte brut. La même procédure est utilisée pour tous les blocs.
  • Le mode CBC garantit que si le bloc de texte brut est répété dans le message d'origine, il produira le texte chiffré différent pour les blocs correspondants.
    Notez que la clé qui est utilisée en mode CBC est la même, seul le IV est différent qui est initialisé à un point de départ.

3. Mode CFB

  • Le mode CFB signifie Cipher Feedback Mode. Dans ce mode, les données sont cryptées sous forme d'unités où chaque unité est de 8 bits.
  • Comme le mode d'enchaînement de blocs de chiffrement, IV est initialisé. le IV est conservé dans le registre à décalage. Il est crypté à l'aide de la clé et forme le texte chiffré.
  • Maintenant, les j bits les plus à gauche du IV chiffré sont XOR avec les premiers j bits du texte brut. ce processus formera la première partie du texte chiffré et ce texte chiffré sera transmis au récepteur.
  • Maintenant, les bits de IV sont décalés vers la gauche de j bit. à cet effet, la position j la plus à droite du registre à décalage contient maintenant des données imprévisibles. ces positions j les plus à droite sont maintenant enregistrées avec le texte chiffré. le processus sera répété pour toutes les unités de texte brut.

4. Mode OFB

  • Le mode OFB signifie le mode de retour de sortie. Le mode OFB est similaire au mode CDB, la seule différence est dans CFB que le texte chiffré est utilisé pour l'étape suivante du processus de cryptage alors que dans OFB la sortie du cryptage IV est utilisée pour l'étape suivante du processus de cryptage.
  • Le IV est crypté à l'aide de la clé et du formulaire IV crypté. Le texte brut et les 8 bits IV les plus à gauche sont combinés à l'aide de XOR et produisent le texte chiffré.
  • Pour l'étape suivante, le texte chiffré qui est formé à l'étape précédente est utilisé comme IV pour l'itération suivante. la même procédure est suivie pour tous les blocs.

5. Mode CTR

  • Le mode CTR signifie le mode compteur. Comme le nom est compteur, il utilise la séquence de nombres comme entrée pour l'algorithme. lorsque le bloc est chiffré, pour remplir le registre suivant, la valeur de compteur suivante est utilisée.
    Remarque: la valeur du compteur sera incrémentée de 1.
  • Pour le chiffrement, le premier compteur est chiffré à l'aide d'une clé, puis le texte brut est XOR avec le résultat chiffré pour former le texte chiffré.
  • Le compteur sera incrémenté de 1 pour la prochaine étape et la même procédure sera suivie pour tous les blocs. Pour le déchiffrement, la même séquence sera utilisée. Ici, pour convertir le texte chiffré en texte brut, chaque texte chiffré est XOR avec le compteur crypté. Pour l'étape suivante, le compteur sera incrémenté de la même manière sera répété pour tous les blocs de Ciphertext.

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Cela a été un guide pour les modes de fonctionnement de chiffrement de bloc. Ici, nous avons vu en détail les modes de fonctionnement de Block Cipher avec leur processus de chiffrement et de déchiffrement. Vous pouvez également consulter les articles suivants pour en savoir plus–

  1. Types de chiffrement
  2. Algorithmes symétriques
  3. Techniques de cryptographie
  4. Algorithme de cryptage

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Développement de logiciels