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Chiffre de Vigenère : chiffrer, déchiffrer et casser
Chiffrez avec une clé, déchiffrez avec elle, ou confiez à l'outil un message sans aucune clé et regardez-le la retrouver.
Qu'est-ce que le chiffre de Vigenère ?
Le chiffre de Vigenère décale chaque lettre du message d'une quantité différente, prise dans une clé qui se répète. Avec la clé VERGER, la première lettre bouge selon le V, la deuxième selon le E, la troisième selon le R, et au bout de six lettres la clé recommence. Ce seul changement met en échec l'attaque qui casse un décalage simple : le E n'est plus toujours chiffré de la même façon, si bien que compter les lettres du message n'apprend rien.
Publié au XVIe siècle, attribué à tort à Blaise de Vigenère depuis lors, il a été appelé pendant trois cents ans le chiffre indéchiffrable. La réputation était méritée, puis elle s'est perdue sans bruit. Charles Babbage a trouvé comment le casser vers 1854 et n'a rien publié ; Friedrich Kasiski a imprimé une méthode en 1863 et lui a laissé son nom.
Ce qu'aucun récit ne donne, c'est la quantité. Le casser n'est plus affaire d'ingéniosité mais de volume de texte chiffré, et cette page y met un chiffre au lieu de redire l'anecdote.
Comment l'utiliser
- Choisissez ce que vous faites. Chiffrer et déchiffrer réclament une clé. Le casser n'en réclame aucune : collez le texte chiffré et ne touchez à rien d'autre.
- Collez votre texte. Les lettres sont chiffrées et tout le reste passe intact : espaces, chiffres et ponctuation restent en place, et ils ne font pas avancer la clé.
- Lisez le résultat, et en mode cassage le panneau au-dessous. Vous obtenez la clé retrouvée, sa longueur, et le nombre de lettres dont l'attaque a disposé pour chaque position de cette clé — c'est ce nombre qui décide s'il faut croire la réponse.
Combien de texte il faut, mesuré
L'attaque se fait en deux temps. On cherche d'abord la longueur de la clé ; on découpe ensuite le message en autant de groupes, un par position de la clé, et on résout chaque groupe comme un simple chiffre de César, puisque à l'intérieur d'un groupe toutes les lettres ont subi le même décalage. Le second temps réutilise ici le code de notre page du chiffre de César, si bien que les deux outils ne peuvent pas diverger sur les fréquences de l'anglais.
Nous avons tout mesuré sur douze livres du domaine public — 5 346 030 lettres — en chiffrant des passages tirés au hasard avec des clés tirées au hasard, 200 essais par combinaison de longueur de texte et de longueur de clé. Avec 500 lettres de texte chiffré, l'outil retrouve la clé entière, sans le moindre indice, dans 94 à 98 % des cas pour des clés de 3 à 12 lettres. Avec 1 000 lettres, il l'a retrouvée à chaque fois, dans tous les cas testés.
À comparer au chiffre de César, que nos mesures situent à 99 % avec 30 lettres seulement. Trois siècles de réputation ont acheté un facteur d'environ trente sur le texte nécessaire à un attaquant : réel, et très loin d'indéchiffrable.
C'est sur les messages courts qu'il tient encore. À 100 lettres, une clé de 12 n'a pas été retrouvée une seule fois, parce que chacune de ces douze positions ne disposait que de huit lettres. Voilà la forme honnête de sa solidité : non pas le secret, mais la pénurie d'indices.
La méthode enseignée en premier est la plus faible
Il existe deux façons classiques de trouver la longueur de la clé, et cet outil propose les deux. L'examen de Kasiski repère les fragments répétés du texte chiffré et mesure les distances qui les séparent, au motif qu'une répétition signale d'ordinaire le même texte clair chiffré à la même position de la clé — la distance est donc un multiple de sa longueur. L'indice de coïncidence pose une autre question : à quelle fréquence deux lettres tirées d'un texte se trouvent identiques. Environ 0,067 pour l'anglais, et exactement 1/26, soit 0,038, pour des lettres au hasard. Découpez le message selon la bonne longueur et chaque groupe sonne comme de l'anglais ; selon une mauvaise, chaque groupe sonne comme du bruit.
Kasiski est la méthode historique et celle que les manuels présentent d'abord. C'est aussi, d'après nos mesures, la plus faible des deux, et de loin. Sur 28 combinaisons de longueur de clé et de longueur de texte, l'indice de coïncidence n'a jamais fait moins bien, a fait strictement mieux dans 23 d'entre elles, et les cinq égalités sont des cas où les deux atteignent 100 %. Sur un message de 300 lettres avec une clé de 3, l'indice de coïncidence a trouvé la longueur dans 82 % des cas et Kasiski dans 17 %.
La raison n'a rien de subtil dès qu'on la cherche. Kasiski n'exploite que les répétitions exactes et jette toutes les autres lettres du message. Un texte chiffré de 100 lettres lui offre en moyenne 2,2 distances entre répétitions pour raisonner ; un texte de 5 000 lui en offre 1 947, et c'est là qu'il finit par rattraper son concurrent. L'indice de coïncidence, lui, utilise chaque lettre à toutes les longueurs. Avec du texte chiffré en abondance les deux s'accordent ; sans, c'est la méthode ancienne qui lâche.
Les deux partagent une bizarrerie qu'il vaut mieux connaître. Tout multiple de la vraie longueur découpe lui aussi le message en groupes à décalage unique : un 12 obtient donc exactement le score d'un 6 pour une clé de 6 lettres. Retenir la longueur la mieux notée revient à annoncer un multiple et à diviser par quatre les indices dont dispose chaque groupe. Ici, les deux méthodes retiennent la plus courte longueur dont le score approche le meilleur, et le seuil qui en décide a été choisi par la mesure : c'est la valeur qui maximise le pire cas parmi les longueurs de clé.
Ce que cet outil ne vous dira pas
Il suppose un message en anglais. Les fréquences de lettres et la cible de 0,067 sont des valeurs anglaises, si bien qu'un texte chiffré en français ou en allemand demandera davantage de matière et pourra ne pas céder du tout. Notre page sur le César a mesuré cette même table anglaise cassant de l'espagnol, du portugais et du français avec deux à quatre fois plus de lettres ; il se passe probablement quelque chose de comparable ici, mais nous n'avons pas mesuré le Vigenère d'une langue à l'autre et nous ne l'affirmerons pas.
Il ne traite que les 26 lettres de A à Z. Les lettres accentuées passent telles quelles au lieu d'être repliées, car transformer le é en e modifierait le message en silence plutôt que de le chiffrer. C'est la définition classique du chiffre, et cela veut bien dire qu'un texte clair accentué laisse filtrer un peu de sa forme.
Enfin, ce n'est pas du chiffrement au sens moderne. Une clé qui se répète est un chiffre historique et un outil pédagogique, cassé par une méthode du XIXe siècle tournant dans un onglet en une fraction de seconde. Pour protéger quelque chose pour de bon, notre page de chiffrement de texte emploie une phrase secrète et un véritable algorithme.
Pourquoi est-ce gratuit ?
Tout tourne dans votre propre navigateur : le chiffrement, l'attaque, la table de fréquences et les chiffres du corpus. Rien de ce que vous collez n'est envoyé, rien n'est journalisé, et il n'y a aucun compte à créer.
Sans inscription, sans limite, et sans filigrane sur ce que vous copiez.