Principe de la théorie des nombres utilisés en chiffrement - Application

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Application

"Codage par exponentiation par bloc". On donne le tableau suivant.

Mot clair

un

deux

trois

quatre

cinq

six

sept

huit

neuf

Code (bloc/2)

03

04

05

06

7

08

09

01

02

Soit Cr le cryptage de M, posons Cr(M)=Me[P], où (e) est la clé de cryptage et (P) est impair.
Alors on veut que (e) et (P-1) soit premier entre eux PGCD(e,P-1)=1

Condition de cryptage

Il faut que (P-1) soit assez grand (pour décourager les pirates).

128
P-1 = 10
P = 11
(e, P-1) = 1 par exemple e=3
(.,10)=1

Codage
Cr(M) = M3[11]

Condition de décryptage

Decry(Cr(M))=Decry(M3)[10]=M[10]
Le décryptage étant aussi une exponentiation
Cr(M)d = (M3) = M[10]
M3d = M1[10]

3d = 1[10]
d est l'inverse de 3[10]
3d+10k=1
d est la clé de décodage

Relation entre clé de décodage et clé de décodage

Soit nb variables a1, a2, a3, ..., an de bloc de codes respectifs [M1], [M2], [M3], ..., [MN]
Choisissons P impair avec [MN]<P<[MN]sup[MN]sup.
La clé de codage est (e) avec e et (P-1) premier entre eux (E)

Clé de décodage:

Si (E) est vrai, d'après l'identité de Bézout, il existe A et B appartenant à Ae+B(P-1)=1
Ae=1-B(P-1)
Ae=1[P-1]
A est l'inverse de e modulo (P-1)
Soit à coder ai→Mi
Le codage Ci de Mi s'obtient par Ci=Mie[P].
Soit A l'inverse de e modulo P-1
CiA = (Mie)A[P] = MieA[P] = Mi[1-B(P-1)][P] = Mi1Mi-B(P-1)
Or d'après Fermat
Mi-B(B(P-1) = MiB'(P-1)[P] = [MiB'](P-1)[P] = 1[P]
donc CiA = Mi1[P] Nous avons ainsi décodé.

Exercice 1

ai

un

deux

trois

quatre

cinq

six

sept

huit

neuf

Mi

03

04

05

06

07

08

09

00

01

Choissions p et e

09 < 11 < 09 09
p=11 connu
e est tel que (e, p-1) premier entre eux.
(17, 10) trouvons d A17+B10=1

Algorithme de clé:

17 = 10(1)+7 ↔ 7=17-10
10=7(1)+3 ↔ 3=10-7
7=3(2)+1 ↔ 1=7-3(2)
1=7-3.2
1=(17-10)-[10-(17-10)]-2=17(1+2)+10(-5)
A17+B10=1
17(3)+10(-5)=1 ; d=3

Codons: "quatre sept deux"

codage de "quatre" 0617=08[11]
codage de "sept" 0917=04[11]
codage de "deux" 0417=05[11]

Décodage:

043=09[11]
053=04[11]

 


Exercice

ai

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

Mi

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

00

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

  1. Choisir P entre 2525 et 252525 avec e un nombre de Mersenne.
  2. Quelle est la clé de décodage?
  3. Décoder le mot "VERT"
    Décoder 13 14