KEM : Key Encapsulation Mechanism
Cryptographie
KEM : Key Encapsulation Mechanism. « Mécanisme d'encapsulation de clé », par analogie avec la valise diplomatique scellée qu'on remet au destinataire, seul capable de l'ouvrir pour y trouver le secret convenu.
Trois opérations : Génération d'une paire de clés, encapsulation avec la clé publique (qui produit un chiffré et un secret partagé), décapsulation avec la clé privée (qui retrouve ce même secret à partir du chiffré). Rien d'autre : un KEM ne chiffre aucun message choisi par l'appelant.
Le secret n'est pas choisi : C'est l'encapsulation qui tire le secret au hasard, pas l'utilisateur ; la modestie est ici une vertu de conception, puisqu'elle retire au développeur l'occasion de fournir un secret médiocre. Ce secret passe ensuite dans une KDF pour alimenter un chiffrement AEAD.
Post-quantique : ML-KEM (Module-Lattice-based Key Encapsulation Mechanism), standardisé par le NIST, est un KEM ; les échanges hybrides combinent aujourd'hui X25519 et ML-KEM dans TLS. HPKE formalise aussi Diffie-Hellman sous forme de KEM avec DHKEM.
Ce qui arrive si on s'en passe
Sans mécanisme d'encapsulation de clé, deux parties qui ne se sont jamais rencontrées n'ont aucun moyen propre d'établir un secret commun : il faut soit un secret partagé à l'avance, soit un bricolage de chiffrement à clé publique appliqué directement aux données, avec les pièges de remplissage que cela comporte. Face à un adversaire quantique futur, se passer d'un KEM post-quantique laisse les échanges actuels enregistrables aujourd'hui et déchiffrables plus tard : les données à longue durée de vie captées maintenant restent alors exposées, même si les clés sont changées ensuite.
Explication de la marmotte
Deux personnes veulent partager un code secret sans jamais se croiser. La première publie un cadenas ouvert que tout le monde peut fermer, mais dont elle seule a la clé. La seconde fabrique au hasard un code, l'enferme dans une petite boîte avec ce cadenas et l'envoie. Personne en chemin ne peut ouvrir la boîte. À l'arrivée, la première personne l'ouvre et découvre le même code. Les deux ont maintenant un secret commun, qui servira ensuite à protéger toute leur conversation.
Où ce terme est utilisé
- Établir une clé : Diffie-Hellman, KEM et HPKE (19 occurrences)
- Le post-quantique hybride (6 occurrences)
- Préparer la migration post-quantique (6 occurrences)
- Courbes elliptiques : compacité, validation et pièges (2 occurrences)
- Les problèmes difficiles qui rendent la clé publique possible (2 occurrences)
- Ce que le bout en bout laisse voir (1 occurrence)
- La poignée de main TLS 1.3 en une page (1 occurrence)
- Protocole SSH, clés d'hôte, authentification et durcissement (1 occurrence)
- Vérifier un protocole cryptographique avec Tamarin ou ProVerif (1 occurrence)