Cryptographie | Dr. Goulu

Alice, Bob et l'Homme du Milieu

Mon, 20 Nov 2017 00:00:00 +0000

Dans , nous avons vu comment Alice et Bob peuvent empêcher Eve la curieuse d’écouter leurs messages secrets. Mais ils doivent encore se protéger de , un puissant adversaire qui, s’il se place entre Alice et Bob, peut effectuer la fameuse :

quand Alice envoie à Bob un premier message en clair du type “Bob, donne moi stp ta clé publique que je puisse t’envoyer des messages chiffrés. La mienne est Ea. Bisous Alice”, Mallory l’intercepte et envoie : “Bob, donne moi stp ta clé publique que je puisse t’envoyer des messages chiffrés. La mienne est Ema. Bisous Alice”. Il a juste remplacé la clé publique d’Alice par une de ses clés publiques à lui.
Bob renvoie “Chère Alice, voici ma clé publique : Eb” en l’encryptant avec ce qu’il croit être la clé publique d’Alice, mais qui est en réalité celle de Mallory ! Celui-ci n’a donc aucune peine à déchiffrer le message, et à envoyer à Alice le message “Chère Alice, voici ma clé publique : Emb”, encrypté avec la vraie clé publique d’Alice Ea. Alice n’a aucun moyen de savoir que ce message n’est pas authentique !
Alice envoie à Bob son premier message vraiment confidentiel “Pour notre premier rendez-vous, viens dans la grange à foin à 17h”, avec sa signature numérique faite à partir de sa clé privée, le tout encrypté avec Emb qu’elle croit être la clé publique de Bob. Mallory peut donc le déchiffrer, changer l’heure du rendez-vous à 18h et remplacer la signature numérique par une nouvelle correspondant à son nouveau message, et faite avec sa clé privée Dma à lui. Il encrypte le tout avec Ema. Bob recevra le message sans se douter de la supercherie, même s’il vérifie la signature. Et il ira tout joyeux rencontrer enfin Alice à 18h.
Mais à 17h, Mallory est déjà passé voir la belle Alice dans la grange à foin …

Mais qui est donc Mallory ?

En pratique, Mallory doit contrôler physiquement un élément de l’infrastructure de communication entre Alice et Bob. Il doit vraiment être “au milieu”, un vrai “man in the middle”, MITM pour les intimes. Il peut être un hacker particulièrement futé ayant piraté une “box”, routeur ou serveur entre Alice et Bob, mais c’est pas simple. Ou il peut appartenir à ayant un contrôle sur les câbles transatlantiques ou de très importants centres du réseau…

Beaucoup plus facilement, il peut vous offrir un WiFi gratuit et installer un petit soft de hacker, pardon d’ “audit de réseau” qui réalisera des attaques MITM sur toutes les communications de toutes les personnes connectées à son WiFi…

Ou ça peut être un service que l’employeur d’Alice paie, par exemple . Cette entreprise propose aux entreprises un / permettant de limiter l’accès à internet à leurs employés, en visant en particulier la fuite de données sensibles. Pour ce faire, ZScaler a besoin de décrypter toutes les informations sécurisées entrant et sortant de chez ses clients, ce qu’ils font en réalisant une “attaque de l’homme du milieu” :

D’où les certificats …

Pour débusquer l’infâme Mallory, Alice et Bob auraient du demander à leur ami Nestor de leur fournir des .

Ils auraient envoyé à Nestor leur clé publique avec des éléments prouvant leur identité réelle. Nestor aurait encrypté ces informations avec sa clé privée (oui, privée!) à lui, exactement comme Alice et Bob avaient fait pour et envoyé à Alice et Bob à chacun son certificat. Ensuite:

Alice envoie à Bob un premier en clair “Bob, donne moi stp ta clé publique que je puisse t’envoyer des messages chiffrés Bisous Alice”.
Bob renvoie, en clair aussi “Chère Alice, voici mon certificat Cb” en le signant avec Sb, sa signature.
Alice peut alors déchiffrer le certificat avec la clé publique de Nestor (oui.. un peu de patience…) pour obtenir la clé publique Eb de Bob. Avec Eb, elle peut alors aussi vérifier la signature Sb du message comme Si l’opération réussit, c’est que la clé Eb est bien celle de Bob, certifiée par Nestor
Totalement rassurée, Alice peut alors lui transmettra son invitation confidentielle, chiffrée avec Eb, et contenant éventuellement son certificat Ca à elle pour que Bob soit sur qu’elle est bien l’Alice qu’elle prétend être…
… et Mallory car pour fabriquer un faux certificat Cmb avec une fausse clé Emb il doit disposer de la clé privée de Nestor.

Nestor doit donc être un en qui Alice et Bob ont une confiance totale:

Mallory ne doit pas pouvoir usurper l’identité de Bob pour obtenir un faux certificat, donc Nestor doit être une parfaitement sérieuse et fiable
et la (fameuse) clé publique de Nestor doit avoir été communiquée à Alice et Bob de manière parfaitement sûre. Une manière de le faire serait de fournir le certificat de Nestor comme directement avec les ordinateurs d’Alice et Bob, ou alors que le certificat de Nestor soit lui-même signé par une autorité de certification encore plus sérieuse, et ainsi de suite jusqu’au certificat racine.

Et voilà enfin le fameux petit cadenas vert …

Il y a depuis quelques temps une forte tendance, voire incitation à crypter toutes les communications sur internet. Je vous avais expliqué ici .

Malheureusement pour l’utilisateur lambda (vous…), ceci peut donner une fausse impression de sécurité. Le fameux petit cadenas vert rassurant à côté de votre barre d’adresse ne fait QUE de dire que le certificat utilisé est valide. Il ne garantit pas du tout que c’est bien le certificat du propriétaire du site !

Voici pour preuve le certificat utilisé lorsqu’Alice google depuis un poste de travail d’une entreprise cliente de ZScaler :

Caramba ! L’infâme Mallory, le gentil Nestor et ce cher ZScaler ne sont en réalité que les 3 visages de ! ZScaler/Mallory a créé un pseudo certificat de google, validé par ZScaler/Nestor qui dispose d’un certificat racine sur les machines mises à disposition du personnel de l’entreprise, et Alice n’y a vu que du feu ! Toutes ses recherches, mais aussi ses mots de passe ainsi que ses e-mails qu’elle croyait confidentiels, rassurée par la présence du petit cadenas vert, tout ça transite en clair quelque part “dans le nuage” …

Le prix du danger

Pour l’employeur d’Alice, ZScaler est un excellent moyen de s’assurer qu’Alice la bavarde ne divulgue pas d’informations confidentielles à son ami Bob qui pourrait travailler pour un concurrent, ou plutôt de virer Alice si elle le fait. Mais est-il pleinement conscient des risques supplémentaires qu’il prend pour ceci ?

Si ZScaler était piraté, ou si y avait ses entrées, tous les échanges confidentiels de l’entreprise seraient en réalité servis sur un plateau…
Comme certaines applications contiennent le certificat de leur auteur et le vérifient avant toute mise à jour automatique, elles détectent la présence d’un proxy SSL et refusent de se mettre à jour. L’employeur d’Alice doit donc charger son département IT de maintenir à jour toutes les applications, et/ou tolérer des applications obsolètes…
Alice pourrait être tentée de mettre elle-même à jour certaines de ses applications en désactivant manuellement la vérification des certificats SSL, créant ainsi des brèches dans la sécurité…
Ou pire encore, utiliser son téléphone portable comme point d’accès…
Mais même si Alice est une employée modèle qui respecte scrupuleusement les consignes de sécurité de son employeur, et ZScaler 100% fiable, la simple présence d’un “homme du milieu” multiplie les risques puisque chaque connexion sécurisée est remplacée par deux connexions sécurisées .

S’il y a un prochain épisode aux aventures cryptographique d’Alice et Bob, ce sera celui où ils voteront par internet. Ou celui où Alice prouvera à Bob qu’elle a résolu un problème sans lui fournir la solution. Ou encore celui ou Bob effectuera des opérations sur des données fournies par Alice sans qu’il puisse voir ces données. Je ne sais pas encore…

Références

Durumeric Z, Ma Z, Springall D, Barnes R, Sullivan N et. al. “The Security Impact of HTTPS Interception” 2017, NDSS ( ) ( )

Alice et Bob et les clés asymétriques

Wed, 15 Feb 2017 00:00:00 +0000

A la fin de mon , j’ai promis d’expliquer pourquoi il ne faut pas trop se fier au petit cadenas vert que vous voyez de plus en plus souvent en haut de votre navigateur favori. Mais pour éviter un article trop long, je dois d’abord expliquer comment Alice et Bob s’échangent des messages sécurisés depuis 1977.

Petit rappel historique

Depuis l’Antiquité, ont utilisé des pour chiffrer et déchiffrer leurs messages secrets. La sécurité de leur transmission reposait donc sur le secret de la clé : si arrivait à l’intercepter, c’était cuit.

Pourtant, dans un épisode précédent, il existe des méthodes étonnamment simples permettant à Alice et Bob de s’envoyer des messages indécryptables utilisant des clés qu’ils n’ont pas besoin de s’échanger. Mais si parvient à écouter les 3 messages échangés, elle peut reconstituer les clés, et c’est cuit aussi.

Les géniales clés de Ronald, Adi et Leonard

Puis, en 1977, , et ont inventé quelque chose d’incroyable : le . Avec leur méthode, la clé permettant le déchiffrement* d’un message n’est pas la même que la clé qui permet de le chiffrer : les . En voici le principe simplifié (pour les détails, voir le T-shirt ci-contre, ou le brevet ) :

Bob choisit 2 nombres premiers P et Q assez grands, disons d’environ 150 chiffres. C’est très facile, comme . Ces deux nombres permettent à Bob de calculer sa “clé privée” D, qu’il garde jalousement pour lui.
Il calcule le produit des deux nombres N=P.Q, ainsi qu’un nombre E qui forment sa “clé publique”, qu’il transmet sans crainte à Alice. En effet, si Trudy intercepte cette clé publique, ce n’est pas grave, car elle ne disposera pas avant d’un ordinateur assez puissant pour factoriser N et retrouver les nombres P,Q et de là le D nécessaire au déchiffrement.
Pour envoyer un message à Bob, Alice le découpe en blocs de nombres M qu’elle élève à la puissance E avant de calculer les restes C modulo N, qu’elle envoie à Bob. Si Eve écoute les messages C, elle ne peut pas reconstituer le message M, même en connaissant E et N car elle aurait besoin de quelques siècles pour qu’un ordinateur calcule le nécessaire.
Utilisant sa clé privée, Bob élève C à la puissance D, et le reste modulo N n’est autre que le message M d’Alice en clair, par la grâce et la beauté des maths, et l’ingéniosité de Ronald, Adi et Leonard.

“Bisous, Alice”

Mais Eve peut faire quelque chose de presque aussi embêtant que de décrypter* les messages d’Alice : elle peut envoyer de faux messages à Bob en se faisant passer pour Alice. En fait, comme Bob a transmis sa “clé publique” sans précautions, tout le monde peut lui envoyer des messages cryptés signés “Bisous, Alice” sans qu’il soit capable d’en authentifier l’auteur réel.

Heureusement, Ronald, Adi et Leonard ont pensé à ça: leur méthode permet d’utiliser les clés publiques et privées “à l’envers” pour réaliser une :

Alice a également une clé privée qu’elle est la seule à connaître, et une clé publique que Bob a reçue, mais qu’Eve, vous et moi pouvons aussi connaître.
Lorsqu’elle envoie un message M à Bob, elle utilise une “fonction de hachage” comme les fameuses pour obtenir une E de son message
Là elle fait un truc bizarre : elle encrypte l’empreinte E avec sa clé privée. Oui, privée ! Elle obtient ainsi une signature S
Elle “signe” le message M en lui ajoutant l’empreinte cryptée S, crypte le tout avec la clé publique de Bob, et lui envoie le message C.
Comme ci-dessus, Bob déchiffre le message avec sa propre clé privée, lit le message M et la signature S à la suite
Et là, Bob peut déchiffrer S avec la clé publique (oui, publique!) d’Alice et obtient E.
Bob calcule aussi l’empreinte de M, et s’il obtient le même E, il est sur que c’est bien Alice qui lui envoyé le message car elle est la seule à pouvoir calculer un S qui corresponde au message et qui puisse être déchiffré avec sa clé publique. Génial, non ?

Après des siècles de cryptographie militaire à l’aide de méthodes top-secrètes et de machines aussi ingénieuses qu’ , Alice, Bob, vous et moi nous échangeons désormais quotidiennement des messages totalement sécurisés sans même nous en apercevoir, avec des algorithmes publics et des téléphones portables. Du moins sécurisés contre Eve, qui ne peut qu’écouter les messages échangés.

Dans le prochain article, promis, je vous parle enfin du petit cadenas vert. Mais en attendant réfléchissez à comment vous pourriez tout de même obtenir les messages d’Alice et Bob en clair, quitte à être nettement plus fourbe qu’Eve…

Références:

Ronald L. Rivest, Adi Shamir, Leonard M. Adleman “ ” , 1977, US patent 4405829 A
en vidéo sur Science Etonnante

Note:

* la convention est d’utiliser le verbe “déchiffrer” pour Bob, qui a le droit (= la clé) permettant d’obtenir le message en clair, et “décrypter” pour un opposant comme Eve, qui ne l’a pas.

DrGoulu.com passe en HTTPS

Wed, 11 Jan 2017 00:00:00 +0000

Ca fait un moment que je pensais le faire, et je craignais que ce soit compliqué. Mais hier soir je me suis lancé, et en un peu plus d’une heure ce site est passé sous :

Pourquoi ?

Les révélations de Snowden* et les piratages de plus en plus massifs ont fini de convaincre la plupart des géants du web, mais aussi des petits nains comme vous (?) et moi: internet sera encrypté, ou ne sera plus. Pour encourager la sécurisation du web, Google Chrome va très bientôt marquer comme “Not secure” les sites encore en HTTP ainsi :

. Google va probablement aussi les défavoriser dans les résultats du moteur de recherche le plus utilisé du système solaire et environs. Rien que pour ça, il faut convertir les sites à HTTPS.

pas cool, et surtout pas "smart" du tout.

J’espère aussi être débarrassé de la nuisance que représente le “ ” de Microsoft sur Internet Explorer. Il semblerait qu’il suffise à quelques personnes mal intentionnées de cocher “Report this website as unsafe” dans IE pour que mon tout beau site tout propre affiche la page ci-contre, fort dissuasive. Il aurait apparemment suffi que suffisamment de gentils lecteurs cliquent “Report that this site does not contain threats”, mais il faut évidemment cliquer sur “More information” d’abord pour le voir… On m’a informé 3x de ceci, et à chaque fois j’ai du remplir un gros formulaire, tellement caché sur le monstrueux site de Microsoft que je ne le retrouve plus, pour dire que j’étais un gentil. Hier c’était la fois de trop : ma propre maman m’a suspecté de phishing ! ;-) Alors j’ai commencé par me dire “tant pis pour les 7% de qui utilisent encore IE”, puis “y’en a peut-être que 7% parce que les autres ont eu peur à cause de SmartScreen” puis “peut-être qu’en HTTPS ça ira mieux, on y va!”

Comment

Il y a peu de temps encore, obtenir un (SSL) était cher et compliqué car il fallait prouver son identité réelle à un organisme distant et très virtuel. Puis mon excellent hébergeur Infomaniak a annoncé qu’ils offraient des certificats gratuitement à leurs clients, authentifiés par leurs factures, via l’initiative . Concrètement il m’a suffi de cocher une case de l’interface d’administration et un certificat a été installé en quelques secondes.

Ensuite il faut reconfigurer le site pour qu’il utilise HTTPS plutôt qu’HTTP. Suivant , j’ai installé le plugin WordPress , et constaté qu’il était bien nommé: rien à configurer, presque tout roulait après quelques minutes. Mais seulement “presque”.

D’abord, mon site n’affichait pas le joli cadenas vert mais une info comme quoi mes pages avaient du “contenu hybride”, à savoir que certains objets provenaient de la version HTTP non sécurisée de drgoulu.com. A l’aide du génial inspecteur Chrome, j’ai rapidement identifié que le coupable était… mon ! En effet, j’avais bêtement mis “/wp-content/uploads/2013/04/drgbanner.png” comme background dans la feuille de style CSS du “ ” de ce site. Un petit coup d’éditeur après c’était résolu : le cadenas vert était là !

Puis je me suis aperçu que le widget de qui affiche les derniers articles de mes camarades du Café des Sciences dans la colonne de droite avait purement et simplement disparu. En découvrant que le code du widget fourni par scoop.it était dorénavant

\[html\]

\[/html\]

j’ai appris quelque chose : il n’est pas/plus obligatoire de spécifier http: ou https: dans une url ! On peut utiliser une “ ”. C’est actuellement âprement discuté dans les “milieux autorisés”, mais en attendant mieux, ça a l’intérêt de marcher.

Enfin j’ai remarqué que tous les commentaires avaient disparu du bas des articles ! Pas de panique, c’est juste qui a perdu le fil puisque les URL de toutes les pages ont changé. En suivant je me suis dit qu’ils auraient quand même pu se fendre d’un truc simple pour passer de HTTP à HTTPS… Mais comme ils ne l’ont pas fait, j’ai téléchargé le “ ” contenant l’url des 734 pages de ce site sur lesquelles il y a des commentaires, je l’ai ouvert dans car je n’ai pas et n’achèterai plus jamais de licence MS Excel, j’ai copié/collé la première colonne dans la seconde, et cherché/remplacé tous les “http:” par “https:” dans celle-ci, exporté en csv, uploadé sur le site Disqus, et après quelques minutes les commentaires ont réapparu.

Combien

Reste encore un petit problème à traiter par ceux qui utilisent ou similaire. ( Je le fais plus par curiosité que par nécessité.) Les données ne seront plus collectées si on change l’adresse de base du site : il faut reconfigurer sa “propriété” dans Analytics en définissant la nouvelle adresse de base https:// …

Voilà, tout est donc bien encrypté dans le meilleur des monde paranoïaque. Mais dans un prochain épisode je vous montrerai que le sentiment de sécurité que vous inspire le petit cadenas vert peut être fort illusoire …

Note * : ayant vu le et quelques uns de ses interviews notamment le , je pense que ce type remarquable entrera dans l’Histoire. Il est de la trempe d’un Nelson Mandela, prêt à se sacrifier, et probablement à passer de nombreuses années en prison pour des principes fondamentaux. Peut-être qu’il sera Président, un jour …

Références

Emily Schechter “ ”, September 8, 2016, Google Chrome Security Team
Christophe Kasse “ ”, 28 novembre 2016 sur WPChannel
" " sur Infomaniak.com

Réseaux de neurones et loi de Schneier

Mon, 07 Nov 2016 00:00:00 +0000

Des chercheurs de Google viennent de nous rapprocher un peu plus de la en permettant à deux réseaux de neurones, de développer entre eux une méthode de cryptage qu’un troisième réseau de neurone, Eve, ne soit pas capable de décrypter

Le schéma utilisé est celui de la , illustré ci-dessus. Alice doit apprendre à crypter le message P, et Bob et Eve doivent apprendre à décrypter le message C. Le mot “adversial” dans le titre de l’article peut se traduire par “carotte et bâton numériques”: à chaque essai, l’apprentissage d’Alice et Bob est récompensé si plus de la moitié* des bits de PBob correspondent à P, et puni si plus de la moitié de PEve correspond à P. Et Eve est récompensée si PEve correspond à P. Le seul avantage de Bob est qu’il reçoit également une “clé” K qu’Alice peut utiliser pour le cryptage, alors qu’Eve ne possède pas cette clé.

Les résultats se trouvent ci-dessous : pendant les 7000 premières itérations, Bob et Eve ne comprennent rien aux messages d’Alice. Puis tout à coup, en 2000 itérations supplémentaires, Bob “comprend” le cryptage d’Alice, mais Eve fait des progrès également. Alors, après 10000 étapes environ, Alice change un peu son cryptage, probablement en y intégrant mieux la clé, et Alice Eve n’y comprend presque plus rien, alors que Bob, après une petite hésitation, arrive à décrypter parfaitement les messages d’Alice après 15000 étapes. Beau match !

Ce qui pourrait faire peur, c’est qu’aucun humain ne sait vraiment quelle méthode de cryptage Alice et Bob ont ainsi mis au point entre eux. On peut imaginer qu’un de ces jours Google pourra dire à la NSA : “désolés, on ne sait pas nous-mêmes comment décrypter les messages que vous voulez…”. Mais ça prendra encore du temps, parce que ça ne marche pas (encore) pour la , mais aussi à cause de la “loi de Schneier”.

La loi de Schneier

est mon gourou de sécurité informatique, et de sécurité tout court. Je suis assidument depuis que j’ai lu son excellent bouquin “ ”. Et à propos de la nouvelle ci-dessus, il s’est fendu d’un tout petit article pour le moins critique que je vous traduis intégralement :

Cette histoire concerne plus l’intelligence artificielle et les réseaux de neurones que la cryptographie. L’algorithme ne vaut rien mais est un parfait exemple de ce que j’ai entendu nommer “la loi de Schneier”: n’importe qui peut concevoir un qu’il n’est pas capable de casser lui-même.

Son lien vers “Schneier’s Law” mène à un de ses article datant de 2011 , où il relève que l’origine de cette idée remonte en fait au moins jusqu’à 1864, lorsque (oui, celui d’ !) écrivit dans son autobiographie :

Une des caractéristiques les plus singulières dans l’art du déchiffrage est la forte conviction de chaque personne, même si elle n’est que modérément familiarisé avec cet art, qu’elle est capable de construire un chiffrement que personne d’autre ne peut décrypter.

En 1998, Schneier l’a reformulée ainsi:

Tout le monde, de l’amateur le plus ingénu au meilleur cryptographe, peut créer un chiffrement qu’il n’est pas capable de casser. Ce n’est même pas difficile. Ce qui est difficile est de créer un algorithme que personne d’autre ne peut casser, même après des années d’analyse. Et la seule manière de prouver ceci est de soumettre l’algorithme à des années d’analyse par les meilleurs cryptographes disponibles.

C’est cette version que a nommé “Loi de Schneier” dans une conférence en 2004 . Schneier considère aujourd’hui que “sa” loi est un exemple de l’ , le selon lequel les moins qualifiés dans un domaine surestiment leur compétence…

Reste à voir si ce biais ne touche que les humains, ou aussi les réseaux de neurones artificiels…

Note* : en tirant les bits à pile ou face, on obtient la moitié des bits du message original par hasard…

Références:

Martin Abadi and David G. Andersen “ ”, 2016, arxiv=1610.06918v1
Bruce Schneier “ ” 2016
Bruce Schneier “ ” 2011
Charles Babbage “Passages from the Life of a Philosopher”, 1864 (extrait “ ”)
Cory Doctorow, “ ”, June 17, 2004
Kruger, J., & Dunning, D. “ ”, 1999. Journal of Personality and Social Psychology, 77(6), 121–1134. DOI:10.1.1.64.2655 PMID:10626367