Qu’est-ce que le chiffrement ?

Pour y parvenir, des algorithmes de chiffrement sont utilisés pour brouiller les données et les rendre indéchiffrables. Seules les parties autorisées disposant de la bonne clé secrète, appelée clé de déchiffrement, peuvent décoder les données.

Le chiffrement protège les données au repos, en transit et en cours de traitement, que les données se trouvent dans un système informatique sur site ou dans le cloud. C’est pour cette raison que le chiffrement est devenu essentiel dans les efforts en matière de sécurité du cloud, et plus largement, dans les stratégies de cybersécurité.

Selon le Rapport d’IBM sur le coût d’une violation de données de 2025, les organisations qui utilisent le chiffrement peuvent réduire l’impact financier d’une violation de données de plus de 200 000 USD.

Le chiffrement est également un processus dont les entreprises ont de plus en plus besoin pour se conformer aux exigences réglementaires et autres standards comme la norme PCI DSS et le RGPD.

Les investissements dans le chiffrement augmentent avec la multiplication des menaces et des cyberattaques auxquelles sont confrontés les particuliers et les organisations. Selon des estimations récentes, le marché mondial des logiciels de chiffrement atteindra 20,1 milliards de dollars d’ici 2025, avec un taux de croissance annuel composé de 15,1 % entre 2020 et 2025.

Par ailleurs, l’intelligence artificielle (IA) a modifié le paysage du chiffrement. Plus précisément, les organisations étudient comment l’IA peut les aider à optimiser la gestion des clés et à améliorer les algorithmes de chiffrement.

Le chiffrement a considérablement évolué depuis ses débuts. Les premiers exemples de cryptographie et de techniques semblables au chiffrement remontent aux civilisations anciennes comme les Égyptiens et les Mésopotamiens. Le chiffrement a ensuite été popularisé en temps de guerre et dans les tactiques d’espionnage. On l’associe à la célèbre machine Enigma, un dispositif de chiffrement de la Seconde Guerre mondiale utilisé par les Allemands pour encoder des messages secrets.

Aujourd’hui, le chiffrement est essentiel pour protéger les données sensibles, en particulier lorsque les organisations passent au cloud ou font appel à des environnements de cloud hybride. Ce changement est souvent synonyme de complexité des données, entraînant notamment des problèmes de prolifération et un élargissement des surfaces d’attaque.

Résultat : les violations de données peuvent devenir plus coûteuses et plus fréquentes. Selon le Rapport sur le coût d’une violation de données, le coût moyen global d’une violation de données est de 4,44 millions de dollars.

Grâce au chiffrement, les organisations peuvent prévenir les violations de données ou en atténuer la gravité. Il s’agit de s’assurer que les pirates ne peuvent pas accéder à leurs données les plus sensibles, notamment les numéros de sécurité sociale, les numéros de cartes bancaires et autres informations à caractère personnel (PII).

Les entreprises, en particulier dans le secteur de la santé et des services financiers, utilisent également le chiffrement pour répondre aux normes de conformité.

Par exemple, la norme PCI DSS (Payment Card Industry Data Security Standard) impose aux commerçants de chiffrer les données de carte de paiement client qu’ils traitent. De même, le RGPD (Règlement général sur la protection des données) présente le chiffrement comme une mesure critique pour protéger les données personnelles contre toute divulgation ou tout accès non autorisé.

Mais les organisations ne sont pas les seules à exiger le chiffrement. Les utilisateurs recherchent également de plus en plus la tranquillité d’esprit qu’il apporte. Signal, une application de messagerie qui utilise le chiffrement de bout en bout, a rapporté un bond de 12 à 40 millions d’utilisateurs en 2022 à cause des inquiétudes des utilisateurs concernant les politiques de confidentialité et les pratiques de partage de données de WhatsApp.

Ces dernières années, les algorithmes de chiffrement modernes ont largement remplacé les normes obsolètes comme le DES (Data Encryption Standard).

Les nouveaux algorithmes masquent non seulement les données, mais ils prennent également en charge les principes clés de la sécurité des informations : intégrité, authentification et non-répudiation. L’intégrité confirme que les parties non autorisées ne modifient pas les données, l’authentification vérifie l’origine des données et la non-répudiation empêche les utilisateurs de remettre en cause une activité légitime.

Les tendances actuelles en matière de chiffrement se focalisent sur l’amélioration des algorithmes et des protocoles de chiffrement, ce afin de s’adapter à l’évolution des cybermenaces et des technologies.

Le chiffrement quantique utilise les principes de la mécanique quantique pour créer des clés cryptographiques qui sont théoriquement immunisées contre les attaques par force brute.

Le chiffrement homomorphe permet aux organisations d’effectuer des calculs sur des données chiffrées sans nécessiter de déchiffrement. Avec cette approche, les organisations peuvent utiliser des données sensibles pour des tâches telles que l’analyse et l’entraînement de modèles IA sans compromettre la confidentialité ou la vie privée des individus.

Voici les deux principaux types de chiffrement :

• Chiffrement symétrique : Chiffre et déchiffre les données à l’aide d’une clé symétrique secrète partagée par toutes les parties impliquées dans une transaction.

• Chiffrement asymétrique (également appelé chiffrement à clé publique et cryptographie à clé publique) : Chiffre et déchiffre les données à l’aide de deux clés différentes. N’importe qui peut utiliser la clé publique pour chiffrer les données, mais seuls les détenteurs de la clé privée correspondante peuvent les déchiffrer.

Ces deux méthodes ont leurs avantages et leurs inconvénients. Le chiffrement symétrique est plus rapide et plus efficace. Cependant, cette approche nécessite également une gestion méticuleuse des clés, car toute personne détenant la clé symétrique peut déchiffrer les données.

Le chiffrement asymétrique, même s’il est plus lent en raison de sa complexité, offre une sécurité plus robuste, car il est inutile de mettre en place un échange de clés sécurisé.

L’une des solutions les plus polyvalentes et les plus connues pour gérer le chiffrement asymétrique est l’infrastructure à clés publiques (PKI). Une PKI fournit un framework complet pour une communication et une authentification sécurisées, permettant la création, la distribution et la validation de paires de clés publiques et privées. La PKI peut protéger diverses applications, notamment les e-mails, les signatures numériques et le chiffrement SSL/TLS pour la navigation sur le Web.

Les entreprises choisissent généralement le chiffrement symétrique lorsque la rapidité et l’efficacité sont cruciales, par exemple lorsqu’il s’agit de chiffrer de grands volumes de données ou de sécuriser la communication au sein d’un système fermé.

Lorsqu’une communication sécurisée entre plusieurs parties est essentielle sur des canaux non protégés (transactions en ligne, chiffrement des e-mails et signatures numériques, par exemple), les organisations peuvent s’appuyer sur le chiffrement asymétrique.

Le processus de chiffrement commence par l’identification des informations sensibles qui doivent être protégées. Ces informations peuvent prendre la forme de messages, de fichiers, de photos, de communications ou d’autres données. Ces données sont disponibles dans un format texte brut, c’est-à-dire la forme originale et lisible qui doit être protégée.

Les algorithmes de chiffrement transforment ce texte brut en texte chiffré en brouillant les données en une séquence de caractères illisible. Ce processus garantit que seuls les destinataires prévus peuvent lire les données d’origine.

Les clés de chiffrement sont ensuite créées. On peut considérer une clé de chiffrement comme le code complexe nécessaire pour déverrouiller un coffre-fort. Sans la clé cryptographique appropriée, vous ne pouvez pas accéder aux données chiffrées. Une clé plus longue offre une sécurité accrue, car elle rend le processus de déchiffrement exponentiellement plus complexe.

Dans le cas du chiffrement symétrique (voir « Types de chiffrement des données »), une seule clé partagée est utilisée pour le chiffrement et le déchiffrement. Dans le cas du chiffrement asymétrique (voir « Types de chiffrement des données »), deux clés sont créées : une clé publique pour le chiffrement et une clé privée pour le déchiffrement.

Pour ceux qui ne disposent pas de la clé de déchiffrement, les messages cryptés sont pratiquement impossibles à déchiffrer. En revanche, les utilisateurs possédant la clé de déchiffrement peuvent décoder les données, en inversant le processus de cryptage et en reconvertissant le texte chiffré en texte brut lisible et non chiffré.

Le déchiffrement peut également impliquer une étape d’authentification, lors de laquelle les données déchiffrées sont vérifiées pour garantir leur intégrité et leur authenticité. Cette étape peut inclure la vérification des signatures numériques, des fonctions de hachage (voir section suivante) ou d’autres formes d’authentification pour confirmer que les données n’ont pas été altérées pendant la transmission.

Les fonctions de hachage sont étroitement liées au chiffrement, mais ces outils répondent à des problèmes de sécurité distincts.

Les fonctions de hachage sont un type d’algorithme cryptographique principalement utilisé dans le domaine de l’intégrité et de l’authentification des données. Elles prennent une entrée (ou un message) et produisent une chaîne de caractères de taille fixe, appelée valeur de hachage ou code de hachage.

Leur caractéristique déterminante est leur nature déterministe. Avec une entrée donnée, une fonction de hachage produira toujours la même sortie. Ce processus les rend essentielles dans la vérification de l’intégrité des données. Les utilisateurs peuvent comparer les valeurs de hachage avant et après la transmission ou le stockage. Si les valeurs de hachage correspondent, personne n’a modifié les données.

Alors que le chiffrement est un processus réversible, les fonctions de hachage sont irréversibles. Il est impossible d’obtenir par calcul informatique les données d’entrée d’origine à partir de leur seule valeur de hachage. C’est pourquoi l’objectif principal des fonctions de hachage n’est pas de masquer les données sensibles, mais de créer des empreintes numériques uniques que les professionnels de la cybersécurité peuvent utiliser pour vérifier l’intégrité et l’authenticité des données.

La gestion des clés est essentielle pour un chiffrement efficace des données. Pour comprendre pourquoi, prenons l’exemple d’un coffre-fort. Si une personne oublie le code d’un coffre-fort ou si ce code se retrouve entre de mauvaises mains, cet individu risque de perdre l’accès à ses biens les plus précieux ou de se les faire voler.

La même logique s’applique aux clés cryptographiques. Si les organisations ne gèrent pas correctement leurs clés, elles pourraient ne plus être en mesure de déchiffrer les données et d’y accéder, ou s’exposer à des risques de violations de données.

C’est pourquoi les organisations investissent en priorité dans des systèmes de gestion des clés. Ces services sont essentiels. En effet, les organisations doivent fréquemment gérer un réseau complexe de clés cryptographiques et de nombreux acteurs malveillants savent où les trouver.

Les solutions de gestion des clés de chiffrement incluent souvent les fonctionnalités suivantes :

• Une console de gestion centralisée pour les stratégies et configurations liées au chiffrement et aux clés de chiffrement

• Le chiffrement au niveau du fichier, de la base de données et de l’application pour les données sur site et dans le cloud

• Contrôles d’accès basés sur les rôles et les groupes et journalisation des audits pour garantir la conformité

• Processus automatisés du cycle de vie des clés

• Intégration avec les dernières technologies, telles que l’IA, pour améliorer la gestion des clés grâce à l’analytique et à l’automatisation

• Data Encryption Standard (DES) : IBM a introduit le DES dans les années 1970 en tant qu’algorithme de chiffrement standard, rôle qu’il a tenu pendant de nombreuses années. Cependant, sa longueur de clé relativement courte (56 bits) le rendait vulnérable aux attaques par force brute. Des algorithmes plus sûrs ont fini par le remplacer.

• Triple DES (3DES) : Amélioration du DES, le 3DES applique l’algorithme DES trois fois à chaque bloc de données, ce qui augmente considérablement la longueur de la clé et renforce sa sécurité. Malgré sa sécurité améliorée par rapport au DES, le 3DES est aujourd’hui considéré comme obsolète. L’AES l’a largement remplacé.

• Advanced Encryption Standard (AES) : Souvent considéré comme la référence en matière de chiffrement des données, l’AES est un algorithme de chiffrement symétrique largement adopté par les organisations et les gouvernements du monde entier, y compris le gouvernement américain et le National Institute of Standards and Technology (NIST). L’AES offre une sécurité renforcée avec des clés de 128, 192 ou 256 bits.

• Twofish : Twofish est un algorithme de chiffrement symétrique par bloc connu pour sa vitesse et sa sécurité. Il opère sur des blocs de données de 128 bits et prend en charge des clés de 128, 192 ou 256 bits. Comme il est open source et résistant à la cryptanalyse, les organisations s’appuient souvent sur Twofish lorsque la sécurité et les performances sont critiques.

• RSA (Rivest-Shamir-Adleman) : le RSA est un algorithme de chiffrement asymétrique qui porte le nom de ses inventeurs. Il s’appuie sur la complexité mathématique des nombres premiers pour générer des paires de clés. Il emploie une paire de clés publique-privée pour le chiffrement et le déchiffrement, ce qui le rend adapté à la transmission sécurisée de données et aux signatures numériques. Le RSA est fréquemment utilisé pour sécuriser les protocoles de communication comme HTTPS, SSH et TLS.

• Cryptographie sur les courbes elliptiques (ECC): L’ECC est une méthode de chiffrement asymétrique basée sur les propriétés mathématiques des courbes elliptiques sur des champs finis. Cette méthode offre une sécurité robuste avec des clés plus courtes que les autres algorithmes, ce qui la rend bien adaptée aux appareils à ressources limitées, tels que les smartphones et les appareils IdO.

Le chiffrement offre divers avantages en matière de protection des données, tant sur site que dans le cloud. Voici quelques-uns de ces avantages majeurs :

Le chiffrement symétrique fait partie des outils de sécurité des données les plus critiques et répandus. En codant un texte brut en texte chiffré, le chiffrement aide les organisations à protéger leurs données contre tout un éventail de cyberattaques, y compris les ransomwares et autres logiciels malveillants.

En particulier, l’utilisation de logiciels malveillants de type infostealer qui exfiltrent les données sensibles, est en hausse, selon l’IBM®  X-Force Threat Intelligence Index. Le chiffrement permet de combattre cette menace en rendant les données inutilisables pour les pirates informatiques, leur vol devenant alors peine perdue.

Les récentes avancées en matière de systèmes de chiffrement basés sur l’IA ont également révolutionné les pratiques en matière de sécurité des données. Ces solutions utilisent l’IA pour ajuster dynamiquement les paramètres de chiffrement en fonction de facteurs contextuels tels que le trafic réseau, le type d’appareil et le comportement de l’utilisateur. Cette approche adaptative permet aux entreprises d’optimiser les algorithmes de chiffrement en temps réel et d’adapter leurs stratégies de protection des données à l’évolution des menaces liées à la sécurité.

Alors que les fournisseurs de services cloud (CSP) sont responsables de la sécurité du cloud, les clients sont responsables de la sécurité dans le cloud, y compris de la sécurité des données. Le chiffrement des données à l’échelle de l’entreprise peut aider les organisations à protéger leurs données sensibles sur site et dans le cloud.

De nombreuses industries et juridictions ont des exigences réglementaires et des mesures de sécurité qui obligent les organisations à utiliser le chiffrement pour protéger leurs données sensibles. Le respect de ces réglementations permet aux organisations d’éviter les sanctions juridiques et de conserver la confiance des clients.

Les outils cryptographiques comme les fonctions de hachage peuvent permettre de détecter les modifications non autorisées ou les tentatives de falsification, contribuant à garantir l’exactitude et l’intégrité des données stockées et transmises.

Le chiffrement sécurise les canaux de communication, permettant aux individus et aux organisations d’échanger des informations sensibles, d’effectuer des transactions et de collaborer, avec un risque réduit d’interception.

Le chiffrement limite l’accès aux données sensibles aux seuls utilisateurs disposant des clés de déchiffrement appropriées. Cette mesure permet de lutter contre les menaces internes en empêchant les employés d’accéder à des informations sensibles, de les utiliser à mauvais escient ou de les égarer, intentionnellement ou non. Par exemple, même si un employé perdait son ordinateur portable, les données correctement chiffrées sur le disque dur resteraient inaccessibles.

Malgré ses nombreux avantages, le chiffrement est vulnérable à certaines attaques et utilisations abusives. Voici quelques-unes des principales limitations des technologies de chiffrement actuelles :

L’essor de l’informatique quantique menace les méthodes de chiffrement traditionnelles. Les ordinateurs quantiques pourraient décoder certains algorithmes de chiffrement, comme le RSA et l’ECC, en exécutant de puissants algorithmes quantiques comme l’algorithme de Shor. L’algorithme de Shor permet de factoriser efficacement de grands nombres et de résoudre le problème du logarithme discret, un problème mathématique difficile sur lequel s’appuient de nombreux schémas de chiffrement.

Cependant, les organisations utilisent également l’intelligence artificielle (IA) pour développer des méthodes de chiffrement post-quantique . Ces solutions de chiffrement utilisent l’IA pour anticiper les menaces potentielles de l’informatique quantique et s’y adapter avant qu’elles ne puissent décoder les algorithmes de chiffrement traditionnels.

Dans une attaque par force brute, les pirates essaient systématiquement toutes les clés de chiffrement possibles jusqu’à trouver la bonne. Décoder les algorithmes de chiffrement forts en utilisant des méthodes par force brute prend habituellement beaucoup trop de temps. Cependant, les progrès en matière de puissance de calcul risquent de rendre certaines méthodes de chiffrement vulnérables aux attaques par force brute.

Les attaquants peuvent exploiter les vulnérabilités des algorithmes de chiffrement pour déchiffrer les données cryptées. Citons comme vulnérabilité majeure l’attaque « Padding Oracle », lors de laquelle des pirates manipulent le remplissage (bits supplémentaires ajoutés au texte clair) pour révéler des données en texte brut.

Les canaux auxiliaires sont des voies qui exposent involontairement les systèmes à des fuites d’informations, telles que des incohérences temporelles et des variations dans la consommation d’énergie et les émanations électromagnétiques. Les pirates peuvent utiliser ces canaux auxiliaires pour obtenir des informations sur le processus de chiffrement et récupérer des clés de chiffrement ou les données en texte brut.

Une attaque par canal auxiliaire pourrait par exemple consister à dissimuler des bobines d’induction sur des systèmes de paiement mobile. Cette approche permettrait aux attaquants d’enregistrer des transactions et d’extraire des clés pour falsifier des cartes bancaires ou se faire payer des frais frauduleux.

La sécurité des données chiffrées repose généralement sur la confidentialité et la gestion des clés de chiffrement. La perte, le vol ou la compromission des clés de chiffrement peuvent exposer les données chiffrées à des accès non autorisés.

Cependant, les systèmes d’IA peuvent également permettre d’automatiser les processus de gestion des clés, y compris la génération, la distribution et la rotation des clés. Cette automatisation améliore l’efficacité et la sécurité des systèmes de chiffrement, réduisant le risque d’erreur humaine et garantissant que les clés de chiffrement sont régulièrement mises à jour et sécurisées.

Le chiffrement est souvent le premier et le dernier rempart contre les pirates et les violations de données. Les organisations peuvent utiliser différentes solutions de chiffrement en fonction du niveau de sécurité souhaité, du type de données, de l’environnement réglementaire et d’autres facteurs.

Voici quelques-unes des solutions de chiffrement les plus courantes :

• Logiciels de chiffrement : les organisations de tous les secteurs s’appuient sur des logiciels de chiffrement pour sécuriser les données au repos et en transit. Ces logiciels possèdent généralement des fonctionnalités et des outils qui facilitent les opérations de chiffrement et de déchiffrement : gestion des clés et intégrations avec les logiciels existants comme les bases de données, les fournisseurs de cloud et les plateformes de communication.

• Réseaux privés virtuels (VPN) : les VPN chiffrent le trafic Internet pour garantir la confidentialité et la sécurité des données. Ils sont essentiels pour sécuriser la communication sur les réseaux publics, en particulier lorsque les employés travaillent à distance ou qu’ils ont besoin d’accéder à des informations sensibles en dehors des réseaux d’entreprise sécurisés.

• Chiffrement cloud : le chiffrement cloud garantit la confidentialité et l’intégrité des données en chiffrant les informations sensibles avant de les stocker dans des environnements cloud. Ces solutions protègent les données des applications, plateformes et services de stockage basés sur le cloud contre les risques associés au cloud, notamment les accès non autorisés et l’exposition des données.

• Chiffrement du réseau : Le chiffrement du réseau chiffre les données échangées entre deux terminaux sur un réseau afin d’en garantir la confidentialité et l’intégrité. Par exemple, le protocole TLS (Transport Layer Security), une version mise à jour du protocole SSL (Secure Sockets Layer), protège les données envoyées via un navigateur, telles que les informations de carte bancaire soumises via un site web de vente au détail en ligne ou les identifiants de connexion transmis lors de sessions bancaires en ligne.

• Chiffrement de base de données : ce processus chiffre les informations sensibles stockées dans les bases de données, telles que les dossiers clients, les données financières et les informations soumises à la propriété intellectuelle, afin d’y empêcher tout accès non autorisé ou d’en éviter le vol.

• Chiffrement de l’ensemble du disque : Ce processus chiffre l’ensemble des périphériques de stockage pour protéger les données stockées sur les terminaux, tels que les ordinateurs portables et les appareils mobiles.

• Chiffrement matériel : Des composants matériels spécialisés dans des composants comme des puces ou des modules de chiffrement peuvent fournir une protection supplémentaire pour les données sensibles, en particulier lorsque le chiffrement logiciel n’est pas suffisant. Les smartphones, les ordinateurs portables et les périphériques de stockage sont souvent équipés de solutions de chiffrement matériel.

• Chiffrement des fichiers et des dossiers : les particuliers et les organisations utilisent souvent ce processus pour chiffrer des fichiers ou des dossiers sensibles sur des ordinateurs ou des réseaux, tels que des photos, des documents et d’autres actifs numériques sensibles, afin d’y empêcher tout accès non autorisé.

• Chiffrement des e-mails : Le chiffrement des e-mails et des pièces jointes sur des canaux de communication sécurisés garantit que les informations sensibles partagées par e-mail restent confidentielles et protégées contre toute interception et altération non autorisées.

• Chiffrement de bout en bout (E2EE) : le chiffrement de bout en bout est un processus de communication sécurisé qui chiffre les données sur l’appareil avant de les transférer vers un autre terminal afin d’empêcher toute altération par un tiers. Les applications de chat et de messagerie, les services de messagerie électronique et autres plateformes de communication utilisent fréquemment le chiffrement E2EE pour protéger la vie privée et la confidentialité des utilisateurs.