Le carré de Polybe

 

Depuis toujours les méthodes de chiffrements fascinent. Découvrir et percer les mystères d’un message tenu secret grâce à un code intéresse autant que de créer un code impossible à déchiffrer. Le carré de Polybe est une des premières méthodes de chiffrement moderne.

Illustration : carré de Polybe

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Bien que n’étant pas, dans sa forme initial un processus complexe, le carré de Polybe est un des premiers protocoles de chiffrement. De nos jours, l’efficacité d’un procédé de cryptographie ne repose plus uniquement sur l’identification d’une clef, mais dans les temps de calcul et d’analyse requis pour déchiffrer le message. Pour faire simple, les clés de codage sont connues, ce sont les ressources en matériel qui sont insuffisantes pour décrypter des informations chiffrées.

Qu’est-ce que le carré de Polybe ?

Polybe était l’un des historiens grecs les plus connus de son époque (208 av. JC – 128 av. JC). Faisant parti d’une grande famille, il fut formé à la guerre et à la politique.

C’est vers 150 av. JC que Polybe décrit cette méthode de chiffrement. Assez simple de prime abord, elle consiste, au départ, à représenter les lettres de l’alphabet dans un tableau dont chaque ligne et chaque colonne sont numérotées de gauche à droite.

Pour chiffrer un mot, il suffit de trouver la paire de numéros correspondant à chaque lettre. Il est à noter que l’alphabet comportant 26 lettres, il n’était pas rare que certaines lettres partagent la même case, on retrouve par exemple de nombreux carrés ou le I et le J fusionnent, parfois ce sont les X et les Z.

Illustration : représentation d'un carré de Polybe dans sa forme la plus simple

Cette méthode présentait l’avantage d’être simple et accessible à la compréhension du plus grand nombre puisque peu importe le sens (coder/décoder), le processus était exactement le même. Dans sa forme la plus élémentaire, le carré de Polybe utilise toujours la même clef, pour ne pas dire aucune. En effet, les lettres sont placées dans leur ordre alphabétique et comme il s’agit d’un chiffrement par substitution mono-alphabétique, une simple analyse séquentielle suffit pour décoder un message.

Très utile dans la télégraphie, mais également dans les communications en mer, beaucoup de méthodes reposaient sur ce principe de façon à transmettre un maximum d’informations avec peu d’objets, torches, drapeaux, son. Le morse semble d’ailleurs très clairement s’apparenter à cette méthode.

Méthodes de chiffrements au service de la sécurité des données personnelles

Boulier © Pexels

Comment rendre plus complexe le chiffrement ?

Afin d‘augmenter le niveau de chiffrement, le carré de Polybe a connu, au fil du temps, des améliorations notables. L’ajout d’une clef à été le moyen le plus efficace de renforcer le procédé. Le principe est assez simple, une fois la clef choisie (un mot), il suffit d’ajouter chacune des lettres sans répétition, au début du carré.

Une autre variante consiste à agrandir la taille du carré et de le passer à 36 cases par exemple, de sorte que l’on puisse y inclure des chiffres et empêcher la fusion de certaines lettres.

Un Carré de Polybe peut-il avoir des utilisations actuelles ?

Parmi les variantes visant à complexifier d’avantage le message, la plus importante est celle qui inclut des chiffres et des symboles. Ainsi, il devient possible de coder des choses beaucoup plus actuelles comme les adresses mails par exemple. Par ailleurs, avec un carré comprenant 64 cases, le risque de confusion est presque inexistant.
Pour rendre l’analyse du code encore plus difficile à réaliser, il existe également la méthode par permutation, par exemple un S peut être chiffré 43 ou 34.

Illustration : application actuelles d'un carré de polybe

Pour conclure

Si le carré de Polybe n’est pas utilisée pour concevoir les protocoles de sécurité actuels comme le E2EE : le chiffrement de bout en bout, il a très largement contribué à la création de bon nombre de systèmes visant à sécuriser les données à travers l’histoire, comme la machine à chiffrer Enigma par exemple. Les VPN ne sont qu’une des nombreuses applications que ce carré a inspiré.

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