12 chapitres3 h 42 minIntermédiaire
Cryptographie
Cours de cryptographie pour le BTS SIO : chiffrement symétrique et asymétrique, hachage, mots de passe, signature, certificats, TLS 1.3, exercices type E7.
Par Josselyn C., prof de BTS SIO. Mis à jour le .
L'essentiel
La cryptographie est l'ensemble des techniques qui protègent une information à l'aide de secrets, les clés : elle la rend illisible pour qui n'a pas la clé, elle permet de vérifier qu'elle n'a pas été modifiée et de prouver qui l'a produite. Tu t'en sers sans y penser à chaque connexion HTTPS, à chaque git push en SSH, à chaque mot de passe que ton application enregistre. Au BTS SIO, elle relève du bloc 3 « Cybersécurité des services informatiques », commun aux options SLAM et SISR, et elle revient dans presque tous les sujets de l'écrit E7 : stocker un mot de passe, chiffrer une colonne, justifier HTTPS, expliquer une signature ou un certificat.
À la fin de ce cours, tu sauras :
- dire quel service de sécurité apporte chaque outil cryptographique, avec le vocabulaire exact ;
- choisir entre chiffrement symétrique, chiffrement asymétrique, hachage, HMAC et signature selon le besoin ;
- stocker un mot de passe comme le demandent la CNIL et l'ANSSI, en PHP, en Node.js ou en C# ;
- lire un certificat, suivre une chaîne de confiance et expliquer la poignée de main TLS 1.3 ;
- chiffrer un disque, des fichiers, des sauvegardes et des courriels, et organiser la gestion des clés ;
- répondre aux questions de cryptographie de l'E7 avec une justification qui rapporte des points.
Prérequis. Aucun pour les chapitres 1 à 3. Le chapitre 4 utilise les congruences et l'inverse modulaire du cours Arithmétique, et les chapitres 6 et 7 montrent du code PHP et JavaScript que tu peux lire sans être développeur.
Le fil rouge. Les exemples suivent les Laboratoires Hélianthe, un réseau fictif de six laboratoires d'analyses médicales de la région lyonnaise, 140 salariés. Ses données sont parmi les plus sensibles qui soient : des résultats d'analyses, donc des données de santé au sens du RGPD. Côté développement (SLAM), l'équipe maintient le portail web où les patients consultent leurs résultats, portail.helianthe.example, une application PHP adossée à MySQL, et une API qui reçoit les commandes des cliniques partenaires. Côté infrastructure (SISR), le service informatique gère un domaine Active Directory helianthe.lan, une autorité de certification interne, un VPN entre les sites, des postes Windows 11 chiffrés par BitLocker et des serveurs Debian 13.
Les outils du cours. Les commandes utilisent OpenSSL 3.5 (version à support long, avril 2025) ou plus récent, livré avec Linux, macOS et Git pour Windows. Le code est écrit pour PHP 8.4 ou plus récent, Node.js 24 LTS et .NET 10 LTS. Les règles de dimensionnement citées viennent du guide de l'ANSSI « Règles et recommandations concernant le choix et le dimensionnement des mécanismes cryptographiques » (version 3.00 du 20 mars 2026), et les règles sur les mots de passe de la recommandation de la CNIL de 2022.
Comment travailler. Chaque chapitre tient seul : il commence par une définition, montre comment la notion est demandée à l'E7 et se termine par des exercices dont la réponse est masquée. Cherche d'abord, ouvre ensuite. Quand un chapitre propose une commande, tape-la dans un terminal : voir Verified OK s'afficher, puis Verification failure après avoir modifié un octet, vaut mieux que dix lectures.
| Ton objectif | Chapitres à travailler en priorité |
|---|---|
| Découvrir la cryptographie | 1 à 5 |
| Préparer l'E7 SLAM | 1, 3, 5, 6, 7, 9 et 12 |
| Préparer l'E7 SISR | 1, 4, 7, 8, 9, 10 et 12 |
| Sécuriser ton application pour l'E6 SLAM | 6, 7 et 9 |
| Faire ta veille technologique pour l'E5 | 9 et 11 |
| Réviser la veille de l'E7 | 12 (QCM et aide-mémoire) |
Ce cours regroupe la cryptographie qui était dispersée entre le cours Sécurité des applications (hachage, chiffrement) et le cours Cybersécurité infrastructure (PKI, SSL/TLS). Ces deux cours restent la référence pour les attaques web, le pare-feu, le VPN et le durcissement.
Sommaire
Cryptographie
0 chapitre sur 12
- Chapitre 1 : C'est quoi la cryptographie ? Objectifs et vocabulaire16 min
- Chapitre 2 : Chiffrements historiques : César, Vigenère, Enigma14 min
- Chapitre 3 : Chiffrement symétrique : AES, modes et clés18 min
- Chapitre 4 : Chiffrement asymétrique : RSA, Diffie-Hellman et courbes elliptiques17 min
- Chapitre 5 : Fonction de hachage : SHA-256, empreinte et intégrité13 min
- Chapitre 6 : Stocker un mot de passe : sel, bcrypt et Argon221 min
- Chapitre 7 : HMAC et signature numérique : intégrité, authenticité, preuve18 min
- Chapitre 8 : Certificat électronique et PKI : autorité de certification et chaîne de confiance19 min
- Chapitre 9 : TLS 1.3 et HTTPS : comment fonctionne la poignée de main21 min
- Chapitre 10 : Chiffrer disques, fichiers et courriels : BitLocker, LUKS, GPG, S/MIME22 min
- Chapitre 11 : Cryptographie post-quantique : ce qui change14 min
- Chapitre 12 : Exercices corrigés de cryptographie type E726 min
Questions fréquentes
C'est quoi la cryptographie ?
La cryptographie est l'ensemble des techniques qui protègent une information à l'aide de clés. Elle garantit quatre services : la confidentialité (seul le destinataire peut lire), l'intégrité (toute modification se voit), l'authenticité (on sait qui a produit le message) et la non-répudiation (l'auteur ne peut pas nier). Ses outils sont le chiffrement, le hachage, le HMAC et la signature numérique, combinés dans des protocoles comme TLS (chapitre 1).
Quelle est la différence entre chiffrement symétrique et asymétrique ?
Le chiffrement symétrique utilise une seule clé secrète, partagée, pour chiffrer et déchiffrer : il est très rapide (AES, ChaCha20), mais il faut transmettre la clé au préalable. Le chiffrement asymétrique utilise une paire de clés : on chiffre avec la clé publique du destinataire, seule sa clé privée déchiffre (RSA, courbes elliptiques). En pratique, on combine les deux : l'asymétrique échange une clé de session, le symétrique chiffre les données (chiffrement hybride).
Quelle est la différence entre hachage et chiffrement ?
Le chiffrement est réversible : avec la clé, on retrouve la donnée d'origine ; il protège la confidentialité d'une donnée qu'on doit relire. Le hachage est irréversible : il produit une empreinte de taille fixe dont on ne peut pas remonter à la donnée ; il sert à vérifier une donnée sans la stocker et à contrôler l'intégrité. Un mot de passe se hache, un numéro de sécurité sociale qu'il faut réafficher se chiffre (encodage, hachage, chiffrement).
On dit crypter ou chiffrer ?
On dit chiffrer, et chiffrement. Déchiffrer, c'est retrouver le message avec la clé ; décrypter, c'est le retrouver sans la clé, en cassant la protection. « Crypter » est entré dans l'usage courant, mais l'ANSSI et les spécialistes ne l'emploient pas : il laisserait entendre qu'on chiffre sans clé, ce qui n'aurait pas de sens. Dans une copie d'E7, écris chiffrer.
Comment stocker un mot de passe dans une base de données ?
On ne le stocke pas : on enregistre une empreinte calculée par une fonction de hachage lente et salée, Argon2id ou bcrypt, avec un sel aléatoire propre à chaque compte. En PHP, password_hash() calcule l'empreinte et password_verify() la vérifie à la connexion. Ni en clair, ni chiffré (réversible), ni avec MD5, SHA-1 ou un SHA-256 simple, beaucoup trop rapides (chapitre 6).
Comment fonctionne HTTPS ?
HTTPS est HTTP transporté dans une connexion TLS. Au début de la connexion, le serveur présente son certificat, que le navigateur vérifie jusqu'à une autorité de confiance, et les deux parties conviennent d'une clé de session par un échange Diffie-Hellman éphémère. Tous les échanges sont ensuite chiffrés et authentifiés en AES-GCM ou ChaCha20. En TLS 1.3, cette poignée de main ne prend qu'un aller-retour (chapitre 9).
À quoi sert un certificat électronique ?
Un certificat associe une clé publique à une identité (un nom de domaine, une personne, une machine), et il est signé par une autorité de certification qui atteste ce lien. Il empêche un imposteur de présenter sa propre clé à la place de celle du vrai serveur. Le navigateur remonte la chaîne de confiance, du certificat du site à l'autorité intermédiaire puis à une racine de son magasin (chapitre 8).
Quelle est la différence entre signature numérique et signature électronique ?
La signature numérique est le mécanisme technique : on hache le document, puis on signe l'empreinte avec sa clé privée ; tout le monde vérifie avec la clé publique. La signature électronique est la notion juridique : le règlement européen eIDAS distingue la signature simple, avancée et qualifiée, et seule la signature qualifiée est présumée fiable, comme une signature manuscrite (chapitre 7).
Le chiffrement des données personnelles est-il obligatoire ?
Non, pas en soi. L'article 32 du RGPD impose une obligation de sécurité adaptée au risque et cite le chiffrement parmi les mesures possibles, « selon les besoins » : c'est une recommandation forte, d'autant plus difficile à écarter que les données sont sensibles. L'article 34 y ajoute un intérêt pratique : si des données chiffrées fuient sans leur clé, il n'est pas nécessaire d'informer chaque personne concernée (le cadre légal).
Quelle cryptographie tombe à l'E7 du BTS SIO ?
Surtout le stockage des mots de passe (2022, 2025, 2026 en SLAM), le choix entre hachage et chiffrement, le chiffrement d'une colonne de base de données, l'intérêt d'une signature, la justification de HTTPS et, en SISR, la sécurisation des flux : certificats d'un site public ou d'un répartiteur de charge, VPN IPsec et PKI, messagerie, SNMPv3, Syslog sur TLS, déchiffrement HTTPS par le pare-feu. Les questions demandent de choisir et de justifier, rarement de définir. Le chapitre 12 recense les questions de cryptographie des sujets récents.