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Fonction de hachage

Définition

Une fonction de hachage est une fonction mathématique à sens unique qui transforme une entrée de taille quelconque en une sortie de longueur fixe appelée empreinte (digest ou hash). Toute modification, même d'un seul bit, produit une empreinte radicalement différente. Les fonctions modernes (SHA-256, SHA-3) sont résistantes aux collisions. Dans la signature numérique, le document est d'abord haché puis l'empreinte est chiffrée avec la clé privée — ce qui garantit l'intégrité du contenu signé.

Questions fréquentes

Quelles propriétés doit avoir une fonction de hachage ?

Trois propriétés essentielles. Elle est déterministe : une même entrée donne toujours la même empreinte. Elle est à sens unique : on ne peut pas retrouver l'entrée à partir de l'empreinte. Elle résiste aux collisions : il est pratiquement impossible de trouver deux entrées différentes produisant la même empreinte. S'y ajoute l'effet d'avalanche, qui bouleverse l'empreinte au moindre changement.

Pourquoi signer l'empreinte plutôt que le document entier ?

Pour des raisons d'efficacité et de sécurité. Les opérations de cryptographie asymétrique sont lentes et portent sur des données de petite taille. L'empreinte, de longueur fixe, représente fidèlement le document quel que soit son volume. Signer l'empreinte revient donc à signer le document, qu'il fasse une page ou mille.

Quels algorithmes sont encore considérés comme sûrs ?

Les familles SHA-2, dont SHA-256 est le membre le plus utilisé, et SHA-3 sont recommandées. MD5 et SHA-1 ne doivent plus être employés pour la signature : des collisions ont été produites en pratique, pour SHA-1 en 2017, ce qui permettrait de substituer un document à un autre sans invalider la signature.

Hachage et chiffrement, quelle différence ?

Le chiffrement est réversible : avec la bonne clé, on retrouve le message d'origine. Le hachage ne l'est pas : l'empreinte ne permet pas de reconstituer le document. Les objectifs diffèrent aussi. Le chiffrement protège la confidentialité, le hachage permet de vérifier l'intégrité. Une signature électronique repose sur le second, pas sur le premier.

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