Architecture d’un générateur d’aléa
Règle
- Un retraitement algorithmique disposant d’un état interne doit être employé.
- En l’absence de générateur physique d’aléa, le retraitement algorithmique doit disposer d’une mémoire non volatile.
- La taille de l’état interne doit être d’au moins 192 bits.
- La qualité des sources d’aléa ponctuelles ou régulières utilisées pour initialiser l’état interne doit être suffisante pour assurer à la valeur initiale de cet état une entropie voisine de sa longueur, ou tout au moins supérieure au seuil défini dans la règle RègleArchiGénAléa.3 si un raisonnement permet d’établir qu’aucune faiblesse n’en résulte.
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Figure 2 – Architecture minimale pour la génération d’aléa.
(Les pointillés figurent les éléments recommandés.)
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- L’emploi d’un générateur physique non retraité est exclu. De même, l’emploi de retraitements élémentaires (« lissages »), ou dont l’état interne est trop petit est jugé insuffisant.
- Un retraitement algorithmique est, par nature, très différent d’un générateur physique d’aléa. En effet, le retraitement est un algorithme déterministe qui ne « génère » pas d’aléa mais uniquement des suites de bits indistinguables de suites réellement aléatoires en partant d’une graine aléatoire de taille suffisante. À l’instar d’autres mécanismes cryptographiques, la sécurité d’un retraitement algorithmique peut être étudiée sous l’hypothèse d’une bonne initialisation et de la robustesse des primitives cryptographique qu’il met en œuvre.
- Le bon fonctionnement du retraitement algorithmique peut facilement être contrôlé, à l’instar de tout autre mécanisme déterministe cryptographique. Il y a là une différence majeure avec les générateurs physiques d’aléa pour lesquels il est tout juste possible de contrôler qu’ils ne sont pas dans un état de panne évident au moyen de tests statistiques. En particulier, utiliser des tests statistiques de panne à la sortie du retraitement algorithmique est non seulement inutile mais peut même s’avérer dangereux pour la sécurité. Par ailleurs, il convient d’appliquer les mêmes règles d’implémentation aux algorithmes de retraitement que pour tout autre mécanisme cryptographique.
- Par rafraîchissement de l’état interne, on entend le calcul d’un nouvel état interne combinant l’ancien état et des données aléatoires externes. (Il ne s’agit donc pas d’une simple réinitialisation.) En cas de source continue d’aléa, le rafraîchissement est souvent combiné à l’avancement.
- Dans le cas où le retraitement utilise des clés secrètes, celles-ci sont considérées comme faisant partie de l’état interne, en particulier pour le calcul de sa taille.
- La méthodologie d’évaluation des générateurs d’aléas physiques AIS31 définie par le BSI [10] est basée sur l’établissement d’un modèle stochastique décrivant le fonctionnement du générateur physique, et exige des tests statistiques en phase d’évaluation et des tests de panne en cours de fonctionnement. Un générateur physique évalué selon cette méthodologie est présumé conforme aux règles et à la recommandation énoncées ci-dessus.