Chiffrement par bloc et chiffrement par flot

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Les algorithmes symétriques se répartissent en deux grandes familles : les chiffrements par bloc, qui traitent des blocs de taille fixe, et les chiffrements par flot, qui produisent un flux de clé combiné au message bit à bit.

Chiffrement par bloc

Un chiffrement par bloc transforme un bloc de taille fixe (ex. 128 bits pour AES) en un bloc chiffré de même taille, sous le contrôle de la clé. Pour chiffrer un message plus long, il faut :

• un mode opératoire (CBC, CTR, GCM…) qui enchaîne les blocs ;
• un remplissage pour compléter le dernier bloc (sauf modes de type flot comme CTR).

Exemples : AES, Twofish, Camellia, ARIA, SM4, et les hérités DES/3DES.

Chiffrement par flot

Un chiffrement par flot génère, à partir de la clé (et d'un nonce), un flux de clé (keystream) pseudo-aléatoire, combiné au message — typiquement par XOR :

chiffré = clair XOR keystream(K, nonce)
clair   = chiffré XOR keystream(K, nonce)

Pas de blocs, pas de padding. Très adapté aux flux continus et aux petits messages. Exemple moderne : ChaCha20 ; hérité et cassé : RC4.

Contrainte absolue : ne jamais réutiliser le même couple (clé, nonce). Réutiliser le keystream permet de retrouver le XOR de deux messages clairs (Vecteurs d'initialisation et nonces).

Bloc imitant le flot

Certains modes (notamment CTR) transforment un chiffrement par bloc en générateur de keystream : le bloc chiffre un compteur, et le résultat est XORé au clair. On obtient ainsi un comportement « par flot » à partir d'AES, sans padding. C'est la base d'AES-GCM.

Comparaison

	Par bloc	Par flot
Unité	Bloc fixe (ex. 128 bits)	Bit/octet (flux)
Padding	Requis (sauf modes flot)	Aucun
Accès aléatoire	Selon le mode (CTR : oui)	Selon la construction
Exemples	AES, Camellia, 3DES	ChaCha20, (RC4 — cassé)

Et l'intégrité ?

Bloc comme flot n'assurent, seuls, que la confidentialité. Pour garantir aussi l'intégrité, on combine avec un MAC ou — recommandé — on emploie une primitive AEAD (AES-GCM, ChaCha20-Poly1305).

Points clés à retenir

• Bloc : blocs fixes, nécessite mode + padding (AES…).
• Flot : keystream XORé au clair, pas de padding (ChaCha20…), nonce jamais réutilisé.
• Le mode CTR fait fonctionner un chiffrement par bloc « en flot ».
• Ni l'un ni l'autre n'assure l'intégrité seul → MAC ou AEAD.

Voir aussi

• Modes opératoires des chiffrements par bloc
• Remplissage (padding)
• Vecteurs d'initialisation et nonces
• Chiffrement authentifié (AEAD)