Formation en cryptographie appliquée

Leçon 1 • Prérequis mathématiques pour la cryptographie

Aborde l'arithmétique modulaire, les nombres premiers et les probabilités de base nécessaires à la compréhension des preuves cryptographiques. Fournit la fluidité mathématique minimale requise pour tous les chapitres suivants.

Leçon 2 • Présentation 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 la substitution d'octets d'AES, le décalage de lignes, le mélange de colonnes et les opérations du calendrier de clés. Analyse les attaques connues et explique pourquoi AES reste la norme symétrique dominante.

Leçon 3 • Modes de fonctionnement et leurs compromis

Compare les modes ECB, CBC, CTR, GCM et autres pour leurs 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

Aborde la construction HMAC, CMAC et Poly1305 en tant que primitives d'intégrité et d'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 des 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 par GPU et ASIC.

Leçon 4 • Famille SHA et normes de hachage modernes

Analyse la dépréciation de SHA-1, la construction Merkle-Damgård de SHA-2 et la conception en 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, aborde les opérations de génération de clés, de chiffrement et de déchiffrement. Analyse les attaques par factorisation, les attaques par petit exposant et les exigences de bourrage.

Leçon 3 • Fondamentaux de la cryptographie sur courbes elliptiques

Présente la loi de groupe des courbes elliptiques, la difficulté du logarithme discret et les paramètres des courbes 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 au 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 des canaux pour l'administration distante sécurisée. Aborde la configuration de l'authentification par clé et les risques de mauvaise configuration courants.

Leçon 3 • Attaques TLS courantes et mesures d'atténuation

Aborde BEAST, POODLE, CRIME, Heartbleed et les attaques de rétrogradation avec analyse des causes profondes. Traduit chaque attaque en actions concrètes de durcissement 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 au secret de transmission et aux propriétés de récupération après effraction.

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

Aborde 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 des protocoles à l'aide de méthodes formelles et informelles.

Leçon 3 • Cryptanalyse différentielle et linéaire

Présente la cryptanalyse différentielle et linéaire comme les principaux outils d'évaluation de la force des chiffrements par blocs. Démontre comment ces attaques éclairent le nombre minimum de tours et les exigences de conception des boîtes-S.

Leçon 4 • Méthodes de cryptanalyse classiques

Applique l'analyse fréquentielle, l'indice de coïncidence et l'examen de Kasiski aux chiffrements classiques. Construit 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 • Revue de code cryptographique et audit

Développe une approche systématique basée sur une liste de contrôle pour examiner le 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 concevoir des API difficiles à utiliser de manière incorrecte.

Leçon 4 • Pratiques de codage sécurisé pour la cryptographie

Enseigne la comparaison à temps constant, la mise 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 sur les codes

Aborde 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 liés à l'état.

Leçon 2 • Agilité cryptographique et planification de la 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

Présente le Learning With Errors, NTRU et CRYSTALS-Kyber comme 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

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