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Codes et chiffrement

16 questions · Mathématiques et logique

Depuis que l’on écrit, on veut réserver certaines choses à quelques lecteurs. Les Spartiates enroulaient une lanière de cuir autour d’un bâton, la scytale ; une fois déroulée, les lettres n’avaient plus de sens. Jules César aurait décalé chaque lettre de trois rangs dans l’alphabet : c’est le chiffre de César. Ces procédés tombèrent devant l’analyse fréquentielle, que le savant arabe al-Kindi décrivit dès le IXe siècle : qui sait quelles lettres reviennent le plus souvent peut lire le message malgré tout. Qu’un code percé puisse coûter la vie, Marie Stuart l’apprit en 1587. Ses lettres chiffrées à Anthony Babington furent interceptées et déchiffrées, et les projets contre Élisabeth Ire la conduisirent à l’échafaud. Plus sûr semblait le chiffre de Vigenère et sa clé en forme de mot, réputé indéchiffrable jusqu’à ce qu’il cède au XIXe siècle. En 1854, Charles Wheatstone inventa une méthode par paires de lettres, baptisée du nom de son ami lord Playfair. Au XXe siècle, les codes ont contribué à décider des guerres. En 1917, les Britanniques déchiffrèrent un télégramme du secrétaire d’État allemand Arthur Zimmermann proposant une alliance au Mexique ; peu après, les États-Unis entrèrent en guerre. L’Enigma fut d’abord percée par le Polonais Marian Rejewski, puis Alan Turing construisit sa « Bombe ». Dans le Pacifique, les code talkers navajos parlaient leur propre langue, que l’ennemi ne perça jamais. Aujourd’hui, tout le monde chiffre, le plus souvent sans le savoir. RSA repose sur une clé publique que chacun peut connaître, les fonctions de hachage produisent des empreintes irréversibles et la stéganographie cache des messages dans des images anodines. Et certaines énigmes occupent encore les chercheurs : le manuscrit de Voynich et son écriture inconnue, ou la sculpture Kryptos devant le siège de la CIA.

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Toutes les questions avec réponse

Quelle méthode décale chaque lettre de trois rangs dans l’alphabet et aurait été utilisée dans la Rome antique ?

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Chiffre de César

A devient D, B devient E ; avec seulement 25 décalages possibles, on le casse par essais successifs.

💡 Le saviez-vous ? L’historien Suétone rapporte qu’Auguste ne décalait que d’un rang.

Quel instrument spartiate se composait d’un bâton autour duquel on enroulait une lanière de cuir ?

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Scytale

Le message était écrit le long du bâton ; seul celui qui possédait un bâton de même diamètre pouvait le relire.

💡 Le saviez-vous ? La scytale est un exemple ancien de transposition : les lettres restent les mêmes, seul leur ordre change.

Quelle méthode à mot-clé fut longtemps surnommée « le chiffre indéchiffrable » ?

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Chiffre de Vigenère

Chaque lettre est décalée différemment selon les lettres de la clé, ce qui déjoue l’analyse fréquentielle simple.

💡 Le saviez-vous ? Friedrich Kasiski publia en 1863 un moyen de le casser ; Charles Babbage y était parvenu avant lui, sans rien publier.

Quelle méthode, inventée par Charles Wheatstone en 1854, chiffre des paires de lettres à l’aide d’une grille de cinq sur cinq ?

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Chiffre de Playfair

Il doit son nom à lord Playfair, ami de Wheatstone, qui le fit connaître au gouvernement britannique.

💡 Le saviez-vous ? Les Britanniques l’employaient encore comme chiffre de campagne pendant la guerre des Boers et la Première Guerre mondiale.

Quelle méthode, décrite par al-Kindi dès le IXe siècle, permet de casser les chiffres de substitution simples ?

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Analyse fréquentielle

On compte combien de fois chaque signe apparaît ; en français, la lettre la plus fréquente est le E.

💡 Le saviez-vous ? Edgar Allan Poe fait déchiffrer ainsi une carte au trésor dans sa nouvelle « Le Scarabée d’or ».

Quelle reine fut exécutée en 1587 après le déchiffrement de ses lettres secrètes à Anthony Babington ?

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Marie Stuart

Les espions de Francis Walsingham interceptèrent les lettres, et son déchiffreur Thomas Phelippes perça le code.

💡 Le saviez-vous ? Phelippes alla jusqu’à falsifier un post-scriptum pour obtenir les noms des autres conjurés.

Quel secrétaire d’État allemand proposa en 1917, par télégramme, une alliance au Mexique contre les États-Unis ?

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Arthur Zimmermann

Les Britanniques interceptèrent et déchiffrèrent le message ; sa publication contribua à l’entrée en guerre des États-Unis en avril 1917.

💡 Le saviez-vous ? Zimmermann confirma lui-même publiquement l’authenticité du télégramme au lieu de le faire passer pour un faux.

Quel mathématicien polonais fut le premier à percer l’Enigma, à la fin de 1932 ?

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Marian Rejewski

Il reconstitua le câblage des rotors grâce à la théorie des groupes ; avec Henryk Zygalski et Jerzy Różycki, il lut ensuite les messages pendant des années.

💡 Le saviez-vous ? Quelques semaines avant le début de la guerre, en 1939, les Polonais remirent leur savoir et des répliques de la machine aux Britanniques et aux Français.

Quel mathématicien britannique conçut la « Bombe », une machine destinée à trouver les réglages quotidiens de l’Enigma ?

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Alan Turing

Pendant la guerre, la Bombe testait en masse les positions possibles des rotors, en s’appuyant sur les travaux des Polonais.

💡 Le saviez-vous ? Son nom vient de la « bomba » polonaise, un appareil antérieur de Marian Rejewski.

Quel peuple amérindien fournit la plupart des code talkers des Marines américains dans la guerre du Pacifique ?

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Navajos

Environ 400 Navajos transmettaient des messages radio dans leur langue, avec des mots codés pour les termes militaires.

💡 Le saviez-vous ? Pour eux, un char était une « tortue » et un sous-marin un « poisson de fer ».

Quelle méthode, présentée au MIT en 1977, repose sur la difficulté de décomposer de grands nombres en facteurs premiers ?

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RSA

Le nom renvoie à Ron Rivest, Adi Shamir et Leonard Adleman.

💡 Le saviez-vous ? Le mathématicien britannique Clifford Cocks, des services de renseignement, avait trouvé une méthode équivalente dès 1973, mais n’avait pas le droit d’en parler.

En chiffrement asymétrique, quelle clé peut être connue de tous ?

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Clé publique

Elle sert à chiffrer ; seul le détenteur de la clé privée correspondante peut déchiffrer.

💡 Le saviez-vous ? Whitfield Diffie et Martin Hellman publièrent l’idée en 1976, résolvant ainsi le vieux problème de la transmission des clés.

Comment appelle-t-on un procédé qui transforme des données de toute taille en une valeur courte de taille fixe, dont on ne peut pas les retrouver ?

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Fonction de hachage

La moindre modification des données donne une valeur totalement différente ; on vérifie ainsi mots de passe et fichiers.

💡 Le saviez-vous ? Les sites bien conçus ne stockent pas votre mot de passe, seulement son empreinte.

Comment appelle-t-on l’art de cacher un message pour que personne ne remarque son existence ?

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Stéganographie

Contrairement à la cryptographie, elle ne cache pas le contenu, mais le fait même qu’il existe un message.

💡 Le saviez-vous ? Hérodote raconte qu’on tatoua un message sur le crâne rasé d’un esclave, qu’on n’envoya qu’une fois ses cheveux repoussés.

Quel ouvrage illustré, rédigé dans une écriture inconnue, porte le nom du libraire antiquaire qui l’acheta en 1912 ?

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Manuscrit de Voynich

D’après le carbone 14, son vélin date du début du XVe siècle ; il est conservé à la bibliothèque Beinecke de l’université Yale.

💡 Le saviez-vous ? Outre le texte, il montre des plantes énigmatiques qu’aucun botaniste n’a pu identifier avec certitude et des femmes se baignant dans des bassins verts.

Quelle sculpture installée au siège de la CIA porte un texte chiffré dont personne n’a pu déchiffrer la quatrième partie pendant des décennies ?

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Kryptos

L’artiste Jim Sanborn l’a installée à Langley en 1990 ; trois de ses quatre parties ont été résolues dans les années 1990.

💡 Le saviez-vous ? Son nom grec signifie « caché ».

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