Comprendre le Chiffrement et le Déchiffrement DES

Qu'est-ce que le DES ?

Le Data Encryption Standard (DES) est un algorithme de chiffrement symétrique par bloc publié par le National Institute of Standards and Technology (NIST). Il était autrefois l'algorithme de chiffrement standard pour sécuriser les données électroniques, bien qu'il ait depuis été remplacé par des algorithmes plus sécurisés comme l'AES.

L'algorithme DES

Le DES opère sur des blocs de données de 64 bits, en utilisant une clé de 56 bits (bien que la clé soit généralement exprimée en 64 bits avec des bits de parité). L'algorithme peut être exprimé mathématiquement comme suit :

\[C = F_K(M) = IP^{-1}(f_{K_{16}}(...f_{K_2}(f_{K_1}(IP(M)))))\]

Où :

• \(C\) est le texte chiffré
• \(M\) est le message en clair
• \(F_K\) est la fonction DES avec la clé \(K\)
• \(IP\) est la permutation initiale
• \(IP^{-1}\) est la permutation finale (inverse de IP)
• \(f_{K_i}\) est la fonction de tour avec la sous-clé \(K_i\)

Étapes de calcul

1. Calendrier des clés : Générer 16 sous-clés de 48 bits à partir de la clé originale de 56 bits.
2. Permutation initiale : Réorganiser les bits du bloc d'entrée.
3. 16 tours de réseau de Feistel :
   • Diviser le bloc en moitiés gauche et droite
   • Appliquer la fonction de tour à la moitié droite et XOR avec la moitié gauche
   • Échanger les moitiés
4. Permutation finale : Inverse de la permutation initiale.

Exemple

Considérons le chiffrement du message "Bonjour" avec la clé "secret" :

1. Convertir "Bonjour" en binaire : 0100001001101111011011100110101001101111011101010111001000000000
2. Remplir à 64 bits : 0100001001101111011011100110101001101111011101010111001000000000
3. Appliquer la Permutation Initiale
4. Effectuer 16 tours du réseau de Feistel
5. Appliquer la Permutation Finale
6. Résultat (en hexadécimal) : 7AA38A029E73A0E7

Représentation Visuelle

Ce diagramme illustre le processus de haut niveau du chiffrement DES, montrant comment le texte en clair est transformé à travers les différentes étapes de l'algorithme, influencé par la clé, pour produire le texte chiffré final.