Kerckhoffs's principle

Imaginez un coffre dont chacun peut examiner le mécanisme. Pour l'ouvrir, il faut pourtant posséder une petite pièce que l'on peut remplacer : la clé. Le principe de Kerckhoffs demande de penser un système cryptographique de la même manière.

Le procédé peut être connu, décrit ou même saisi par un adversaire : sa sécurité ne doit pas reposer sur la dissimulation de ce mécanisme. La clé utilisée par le système reste secrète et peut être remplacée sans devoir cacher ou reconstruire tout le procédé.

Le principe de Kerckhoffs est une règle de conception des systèmes cryptographiques. Leur sécurité ne doit pas dépendre du secret du mécanisme : sous les hypothèses de sécurité retenues, le fait qu'un adversaire connaisse le fonctionnement complet du système ne doit pas, à lui seul, lui permettre de déchiffrer une communication. La maxime de Shannon, « l'adversaire connaît le système », résume cette hypothèse de conception. Le schéma de la fiche sépare le mécanisme publiquement connu d'une clé secrète et remplaçable.

Dans La cryptographie militaire, publié en 1883 dans le Journal des Sciences Militaires, Auguste Kerckhoffs formule six conditions :
1. Le système doit être matériellement, sinon mathématiquement, indéchiffrable.
2. Il ne doit pas exiger le secret et peut tomber entre les mains de l'ennemi sans inconvénient.
3. La clé doit pouvoir être mémorisée et transmise sans notes écrites, puis modifiée à volonté par les correspondants.
4. Le système doit convenir à la correspondance télégraphique.
5. Il doit être portatif et utilisable par une seule personne.
6. Son usage ne doit exiger ni tension intellectuelle ni mémorisation de règles complexes.

Les trois premières conditions étaient les plus novatrices, et la deuxième porte le principe proprement dit. Dans une lecture contemporaine courante, les deux premières restent des repères de conception. La formulation littérale de la troisième convient mal à de nombreux systèmes utilisant de longues clés ; la quatrième peut être transposée aux communications électroniques ; la portée actuelle des deux dernières dépend du système et de son contexte d'usage.

Alice et Bob utilisent un mécanisme cryptographique publié. Leur seule donnée secrète est une clé appelée K₁. Un adversaire connaît déjà le mécanisme, puis découvre K₁.

1. Avant la divulgation, la connaissance du mécanisme ne suffit pas : l'adversaire ne possède pas K₁.

2. Quand K₁ est divulguée, Alice et Bob ne prétendent plus que cette clé protège leurs échanges.

3. Ils remplacent K₁ par une nouvelle clé secrète K₂, sans modifier ni dissimuler le mécanisme publié.

Le contrôle est immédiat : si la protection exigeait aussi de cacher le fonctionnement, la seule substitution de K₁ par K₂ ne rétablirait pas la situation attendue. Ici, le composant à renouveler est bien la clé.

Pour examiner un système cryptographique, on suppose que son fonctionnement est déjà connu de l'adversaire. Si, toutes les autres hypothèses restant inchangées, la garantie cryptographique annoncée disparaît du seul fait que l'algorithme est connu, elle repose sur le secret du mécanisme et contrevient au principe de Kerckhoffs. Une compromission de la clé, du protocole ou de l'implémentation relève d'une autre cause.

Quand une clé est divulguée, le geste prévu consiste à la remplacer. L'alternative serait de cacher ou de reconstruire tout le procédé ; c'est précisément la dépendance que le principe cherche à éviter.

Pour expliquer le système, on peut donc rendre public son mécanisme tout en séparant clairement la clé. Le critère observable est la possibilité de modifier cette clé sans changer l'ensemble du fonctionnement.

Principe de Kerckhoffs et maxime de Shannon. Les deux formulations expriment la même idée centrale, mais elles n'ont pas la même origine dans la source : Kerckhoffs l'énonce parmi six conditions en 1883, tandis que la maxime de Shannon la résume par « l'adversaire connaît le système ».

Secret de la clé et secret du mécanisme. Le critère qui les sépare est ce qui doit rester caché. Si la divulgation du fonctionnement suffit à ruiner la sécurité, le système ne suit pas le principe ; si seule la clé est secrète et remplaçable, il le suit sur ce point.

Une clé divulguée peut compromettre les usages qui en dépendent. Le principe autorise à publier le mécanisme, pas la clé en cours d'usage. Selon le protocole, la clé compromise doit être révoquée ou remplacée ; les données, sessions ou clés dérivées déjà exposées peuvent demander un traitement distinct.

Le statut actuel des six conditions s'interprète selon le contexte. Les deux premières servent encore couramment de repères de conception. Exiger qu'une longue clé moderne soit mémorisée et transmise sans notes écrites serait, dans de nombreux systèmes, une lecture littérale inadaptée de la troisième condition.

Le contexte technique a changé. La correspondance télégraphique de la quatrième condition peut aujourd'hui être rapprochée des communications électroniques. La pertinence de la portabilité, de l'usage par une seule personne et de la simplicité d'emploi varie selon le système, le modèle de sécurité et le contexte d'usage.

Connaître le système n'équivaut pas à le déchiffrer. Ce piège inverse le principe. La connaissance publique du fonctionnement est précisément l'hypothèse sous laquelle la sécurité doit encore reposer sur la clé.

Le glossaire cryptographie replace ce principe dans la discipline qui étudie la confidentialité des communications.

L'entrée chiffrement précise l'opération cryptographique à laquelle s'applique la séparation entre mécanisme connu et clé secrète.