Formation en cryptographie appliquée

Leçon 1 • Préliminaires mathématiques pour la cryptographie

Couvre l'arithmétique modulaire, les nombres premiers et les probabilités de base nécessaires pour comprendre les preuves cryptographiques. Fournit les compétences mathématiques minimales requises pour tous les chapitres suivants.

Leçon 2 • Aperçu des primitives cryptographiques

Passe en revue les fonctions de hachage, les chiffrements symétriques et les schémas asymétriques en tant que blocs de construction. Établit le vocabulaire et les relations entre les primitives utilisées tout au long du cours.

Leçon 3 • Histoire et évolution de la cryptographie

Retrace la cryptographie des chiffrements classiques aux algorithmes modernes, établissant le contexte des normes actuelles. Ancre le contenu technique ultérieur dans la motivation historique et l'analyse des échecs.

Leçon 1 • Pratiques de gestion des clés symétriques

Aborde la génération, le stockage, la rotation et la destruction des clés pour les systèmes symétriques. Établit une discipline de cycle de vie qui prévient les défaillances cryptographiques dans les environnements de production.

Leçon 2 • AES : Architecture et analyse de sécurité

Détaille les opérations de substitution d'octets, de décalage de lignes, de mélange de colonnes et le programme de clés d'AES. Analyse les attaques connues et explique pourquoi AES reste la norme symétrique dominante.

Leçon 3 • Modes d'opération et leurs compromis

Compare les modes ECB, CBC, CTR, GCM et autres pour les propriétés de confidentialité et d'intégrité. Guide les étudiants dans le choix du mode correct pour des scénarios de déploiement spécifiques.

Leçon 4 • Principes de conception des chiffrements par blocs

Examine les réseaux de substitution-permutation, les structures de Feistel et les propriétés de confusion-diffusion. Relie les choix de conception à la résistance contre la cryptanalyse différentielle et linéaire.

Leçon 1 • Codes d'authentification de message

Couvre la construction HMAC, CMAC et Poly1305 en tant que primitives d'intégrité-plus-authenticité. Distingue les MAC des signatures numériques et explique quand chacun est approprié.

Leçon 2 • Arbres de Merkle et structures d'intégrité

Explique la construction d'arbres de Merkle, la génération de preuves et la vérification pour l'intégrité de grands ensembles de données. Relie cette structure à la blockchain, à la transparence des certificats et aux systèmes de mise à jour logicielle.

Leçon 3 • Hachage de mots de passe et dérivation de clés

Examine bcrypt, scrypt, Argon2 et PBKDF2 en tant que schémas de stockage de mots de passe à mémoire intensive et à calcul intensif. Relie le réglage des paramètres à la résistance contre le craquage basé sur GPU et ASIC.

Leçon 4 • La famille SHA et les normes de hachage modernes

Analyse la dépréciation de SHA-1, la construction Merkle-Damgard de SHA-2 et la conception éponge de SHA-3. Équipe les étudiants pour sélectionner des algorithmes de hachage appropriés pour les exigences de conformité et de sécurité.

Leçon 1 • Signatures numériques : schémas et normes

Examine RSA-PSS, DSA, ECDSA et EdDSA pour la non-répudiation et l'authenticité des messages. Compare les hypothèses de sécurité, les performances et les pièges de mise en œuvre entre les schémas.

Leçon 2 • RSA : Mathématiques, conception et attaques

Dérive RSA du théorème d'Euler, couvre la génération de clés, les opérations de chiffrement et de déchiffrement. Analyse les attaques par factorisation, les attaques par petits exposants et les exigences de rembourrage.

Leçon 3 • Fondamentaux de la cryptographie sur courbes elliptiques

Introduit la loi de groupe des courbes elliptiques, la difficulté du logarithme discret et les paramètres de courbe standard. Démontre l'avantage d'efficacité de l'ECC par rapport à RSA à des niveaux de sécurité équivalents.

Leçon 4 • Concepts d'infrastructure à clé publique

Explique la structure des certificats, les chaînes de confiance, les autorités de certification et les mécanismes de révocation. Prépare les étudiants pour le déploiement de l'ICP couvert dans le chapitre sur les protocoles appliqués.

Leçon 1 • Chiffrement authentifié dans les protocoles

Examine les schémas AEAD tels que AES-GCM et ChaCha20-Poly1305 tels qu'utilisés dans les protocoles modernes. Explique la gestion des nonces, la vérification des étiquettes et les modes de défaillance dans les contextes de protocole.

Leçon 2 • Protocole SSH et accès distant sécurisé

Explique l'échange de clés SSH, l'authentification de l'hôte et le multiplexage de canaux pour l'administration à distance sécurisée. Couvre la configuration de l'authentification par clé et les risques de mauvaise configuration courants.

Leçon 3 • Attaques TLS courantes et mesures d'atténuation

Couvre les attaques BEAST, POODLE, CRIME, Heartbleed et par rétrogradation avec une analyse des causes profondes. Traduit chaque attaque en actions concrètes de renforcement de la configuration.

Leçon 4 • Messagerie sécurisée et chiffrement de bout en bout

Analyse le protocole Signal, l'algorithme Double Ratchet et l'accord de clés X3DH pour la messagerie chiffrée de bout en bout. Relie la conception du protocole aux propriétés de secret de transmission et de récupération après intrusion.

Leçon 1 • Attaques par canaux auxiliaires et par injection de fautes

Couvre les attaques temporelles, l'analyse de puissance, les fuites électromagnétiques et l'injection de fautes contre les implémentations matérielles et logicielles. Relie les contre-mesures à la programmation à temps constant et au blindage matériel.

Leçon 2 • Schémas d'attaque au niveau protocole

Examine les attaques par rejeu, les attaques par oracle, les attaques par rétrogradation et les attaques inter-protocoles contre les protocoles cryptographiques. Enseigne l'analyse systématique de protocoles à l'aide de méthodes formelles et informelles.

Leçon 3 • Cryptanalyse différentielle et linéaire

Introduit la cryptanalyse différentielle et linéaire comme les principaux outils pour évaluer la force des chiffrements par blocs. Démontre comment ces attaques informent le nombre minimum de rondes et les exigences de conception des boîtes-S.

Leçon 4 • Méthodes classiques de cryptanalyse

Applique l'analyse fréquentielle, l'indice de coïncidence et l'examen de Kasiski aux chiffrements classiques. Développe une intuition analytique qui se transfère à la compréhension des principes d'attaque modernes.

Leçon 1 • Chiffrement au repos : bases de données et stockage

Examine le chiffrement transparent des bases de données, le chiffrement au niveau des colonnes et les systèmes de fichiers chiffrés pour la protection des données au repos. Aborde l'intégration de la gestion des clés et les compromis de performance.

Leçon 2 • Révision de code cryptographique et audit

Développe une approche systématique guidée par une liste de contrôle pour la révision du code cryptographique à la recherche de vulnérabilités. Prépare les étudiants à mener ou à participer à des audits de sécurité des implémentations cryptographiques.

Leçon 3 • Conception d'API cryptographique et mauvais usage

Analyse les schémas courants de mauvais usage des API cryptographiques, y compris les clés codées en dur, les valeurs par défaut faibles et la gestion incorrecte des IV. Établit des principes pour la conception d'API difficiles à utiliser incorrectement.

Leçon 4 • Pratiques de codage sécurisé pour la cryptographie

Enseigne la comparaison à temps constant, la remise à zéro de la mémoire et la génération sécurisée de nombres aléatoires dans le code. Fournit des conseils spécifiques au langage pour éviter les vulnérabilités d'implémentation.

Leçon 1 • Signatures basées sur le hachage et basées sur les codes

Couvre SPHINCS+, XMSS et Classic McEliece en tant que schémas de signature et de chiffrement post-quantiques alternatifs. Compare la taille de la signature, la vitesse de vérification et les compromis de gestion d'état.

Leçon 2 • Agilité cryptographique et planification de migration

Enseigne les schémas de conception d'agilité cryptographique et les feuilles de route de migration structurées pour la transition vers des algorithmes post-quantiques. Aborde les stratégies d'inventaire, de priorisation et de test pour les migrations à grande échelle.

Leçon 3 • Cryptographie basée sur les réseaux

Introduit Learning With Errors, NTRU et CRYSTALS-Kyber en tant que principaux schémas basés sur les réseaux. Explique les hypothèses de difficulté et la sélection des paramètres pour le encapsulage de clés résistant au quantique.

Leçon 4 • Normalisation post-quantique du NIST

Examine le processus de normalisation post-quantique du NIST, les algorithmes sélectionnés et les normes finalisées. Prépare les étudiants à se référer aux directives faisant autorité lors des décisions de sélection d'algorithmes.