Déchiffrer les lettres du passé

Écoutez l’interview de Cécile Pierrot

Retranscription

Élodie Chabrol pour Interstices : Chers auditeurs et auditrices, bienvenue dans ce nouvel épisode du podcast Interstices. Imaginez, vous êtes archiviste ou historien et vous découvrez des documents anciens couverts de symboles étranges que vous ne pouvez pas lire. Des lettres chiffrées datant de plusieurs siècles qui gardent jalousement leurs secrets.

Aujourd’hui, des chercheurs développent des outils innovants pour déchiffrer ces mystères cachés dans les archives. Pour parler de ces recherches, je reçois Cécile Pierrot.

Cécile, bonjour !

Cécile Pierrot : Bonjour !

Interstices : Alors Cécile, vous êtes chercheuse en cryptographie au sein de l’équipe de recherche Caramba et vous êtes la responsable scientifique du projet « Back in Time », une action exploratoire INRIA. Ce projet vise à créer une plateforme en ligne pour déchiffrer automatiquement les documents chiffrés historiques, c’est bien ça ?

Cécile Pierrot : Oui, tout à fait.

Interstices : On va découvrir tout ça dans ce podcast, mais on va commencer par le début. Comment est né ce projet ? Il me semble que c’est une histoire assez fascinante.

Cécile Pierrot : Oui, le projet est né par hasard, ce qui n’est pas très habituel en recherche à mon avis.

Interstices : Effectivement.

Cécile Pierrot : Il est né de la découverte d’une lettre de l’empereur Charles Quint, une lettre qui était donc chiffrée, écrite avec des codes secrets, et qui avait le bon goût d’être conservée à Nancy, qui est la ville où je vis et où je travaille. C’est une lettre qui n’était pas connue des historiens, qui n’était pas connue des cryptographes non plus. Mais son histoire ou son existence était un petit peu propagée dans les cercles culturels de Nancy. Donc j’en ai entendu par hasard parler la première fois en soirée, pas du tout dans un milieu de travail.

Interstices : Et là, vous vous êtes dit, il faut que j’aille voir.

Cécile Pierrot : Et là, cette lettre, je me suis dit, mais non, ce n’est pas possible, il ne reste pas une lettre du XVIe siècle qu’on n’arrive pas à lire, ça n’existe pas ! Donc, je ne croyais pas vraiment à son existence ou au fait qu’elle était chiffrée. Il m’a fallu un certain temps avant de la trouver réellement. Presque deux ans, en fait, de bouche-à-oreille pour être capable de mettre la main dessus. Et donc, elle existait tout à fait dans la bibliothèque du patrimoine, Bibliothèque Stanislas, qui est à Nancy, une très jolie bibliothèque. Et elle était conservée là, dans les 16 kilomètres d’étalage de la bibliothèque. Et quand on me l’a amenée, c’était vraiment un bel objet. Trois pages, tout à fait lisibles. Enfin, lisibles, on pouvait voir des choses. Par contre, on ne comprend rien à ce qui est écrit dessus, parce qu’il faut imaginer toute une succession de symboles d’origines variées, des lettres latines, mais des lettres grecques aussi, alpha, gamma. Des symboles d’alchimie, des symboles un peu étranges, et une succession sur trois pages de lignes de lettres ininterrompues.

Lettre de Charles Quint à l’ambassadeur de France le Sieur de Saint-Mauris. Source : Bibliothèques de Nancy, Autographes Charles-Quint. Document placé sous Licence Ouverte Etalab.

Interstices : Donc même pas d’espace en fait ?

Cécile Pierrot : Pas d’espace, enfin des espaces entre les symboles, mais pas d’espace entre les mots, pas de phrases visibles. Tout est très serré et complètement continu.

Interstices : Alors vous nous avez parlé de symboles d’alchimie, est-ce que vous pouvez nous expliquer qu’on imagine un peu à quoi ça ressemble ?

Cécile Pierrot : Par exemple, il y a le symbole de l’arsénic. Donc c’est deux cercles qui sont reliés par un trait horizontal. Et on va voir des symboles comme ça d’autres éléments. C’est l’inspiration du XVIe siècle où l’alchimie était vraiment en vogue. Donc on a comme ça des symboles qui viennent de cet univers-là.

Clef de chiffrement des correspondances entre Charles V et son ambassadeur Jean de Saint-Mauris, établie par Cécile Pierrot et son équipe.
Crédit photo : © Cécile Pierrot.

Interstices : Et donc ça, c’était un code individuel à Charles Quint ?

Cécile Pierrot : Complètement. Donc là, c’est le secrétaire de Charles Quint qui, quand il écrit à son ambassadeur en France, c’est quelqu’un qui représente Charles Quint. auprès de François 1er, il utilise pour cette correspondance-là sa table à lui très particulière. Donc les symboles ont de sens que pour lui et pour son destinataire. 

Interstices : Vous allez nous raconter à la toute fin du podcast ce que vous avez lu dans cette lettre. Vous pensiez la déchiffrer rapidement ?

Cécile Pierrot : Honteusement, oui. Quand la bibliothèque m’a demandé combien de temps ça allait me prendre, je leur ai dit deux jours et je pensais que je voyais large. Pourquoi j’ai dit deux jours ? Parce que dans l’histoire de la cryptographie telle qu’on nous l’apprenait, maintenant ça a un petit peu changé, on nous apprend qu’on est au XVIe siècle, c’est la Renaissance, on n’est pas dans un moment qui est censé être très développé pour notre science de la cryptographie et moi, j’avais appris qu’il suffisait de faire une analyse de fréquence et hop, c’est bon, le code tombe. Donc j’avais dit deux jours, mais je pensais presque même une seule journée. Voilà, c’était très très faux. Ça montre tout à fait qu’on avait une… très mauvaise connaissance de ce qui se faisait à cette époque-là. En tout cas, nous, cryptographes contemporains, on ne comprend vraiment rien à la cryptographie dans l’histoire. Elle est mal comprise, mal connue tout simplement. Et au lieu de deux jours, il nous a fallu au moins six mois avec quatre grands chercheurs et puis beaucoup de temps de travail.

Interstices : Vous nous avez parlé rapidement d’analyse de fréquence. C’est quoi exactement ?

Cécile Pierrot : On observe les symboles, on regarde vraiment et puis on se pose la question est-ce qu’il y en a qui apparaissent plus que d’autres ?

Interstices : Et donc ça, c’était le début du projet « Back in Time » ?

Cécile Pierrot : Le début du projet « Back in Time », il n’est pas exactement né au moment de la lettre de Charles Quint, mais juste après. Quand on s’est rendu compte qu’en fait, cette lettre, elle n’était pas isolée. Enfin, elle était isolée toute seule à Nancy, mais ce n’est pas du tout la seule lettre chiffrée qui est dans les archives en France, mais en Europe et puis partout dans le monde. Il y a eu une grande utilisation de la cryptographie dans l’histoire et il reste encore énormément de documents chiffrés qui ne sont pas traités. Pour la seule correspondance de Charles Quint et de son ambassadeur, aujourd’hui, on a retrouvé plus de 6000 pages chiffrées, essentiellement à Vienne. Mais voilà, donc on n’est pas du tout sur un phénomène isolé. Et à ce moment-là, on s’est dit, on ne peut pas continuer à faire ce déchiffrement presque à la main ou avec nos connaissances à nous. Il faut créer un outil qui puisse traiter tous ces milliers de pages qui restent à lire finalement dans les archives.

Interstices : Et donc ça, c’est la naissance du projet « Back in Time ». Et comment vous vous y êtes prise au final ? Parce qu’il n’y a pas que vous dans le projet. Est-ce que vous pouvez nous expliquer un petit peu comment vous faites pour déchiffrer ça et pour créer cette plateforme ? 

Cécile Pierrot : Comment on fait concrètement ? Bon déjà, on a fait de mettre des expertises en commun. On s’est rendu compte qu’il ne fallait pas juste une personne avec une seule compétence. On a évidemment besoin des historiens. C’est eux qui vont nous apprendre beaucoup de choses sur le contexte, sur les besoins donc ils sont essentiels, ils sont vraiment au cœur du projet. Et on a deux sous-thématiques de l’informatique qui sont représentées. La première, c’est quelque chose qui va nous servir à faire de la transcription, donc de la lecture de ces signes. Et on va utiliser de l’intelligence artificielle pour faire ça. Et la deuxième expertise dont on a besoin, c’est celle que je représente, c’est la cryptographie. Une fois qu’on a lu les symboles, il faut qu’on comprenne le sens. Redonner le sens à tous ces symboles, c’est ce qu’on appelle de la cryptanalyse.

Interstices : D’accord, donc on lit d’abord, ça c’est la transcription, et après on les déchiffre.

Cécile Pierrot : On lit, en fait c’est l’ordinateur qui va lire. L’idée c’est que nous on a juste une photo avec plein de symboles, mais on veut pouvoir avoir une information que l’ordinateur puisse traiter. Et lui il ne va pas traiter tout de suite la photo, il ne va traiter qu’une succession de caractères alphanumériques qu’on lui aura donnés. Il y a cette phase de lecture des symboles qui est préalable au déchiffrement.

Interstices : Et l’idée justement, c’est de créer un outil où on peut envoyer cette photo et que in fine il arrive tout seul, l’outil, à déchiffrer tout ça et à nous donner un texte en français ?

Cécile Pierrot : Exactement. Le but, c’est vraiment à destination des historiens ou de n’importe qui qui voudrait mettre un texte chiffré qu’il aurait pris en photo, par exemple, sur la plateforme. Là on lui donne la vraie signification du texte dans la langue en question, ce ne sera pas qu’en français.

Interstices : Alors, ça a l’air simple comme ça, mais je suppose qu’il y a des défis techniques.

Cécile Pierrot : Il y a deux défis techniques majeurs. Le premier, c’est le problème d’être capable de reconnaître des caractères alors qu’on ne les a jamais vus. Parce qu’en fait, à chaque fois qu’on va avoir une nouvelle photo d’une nouvelle lettre chiffrée par exemple, on aura un nouveau système d’écriture. On remarque surtout donc à cette époque-là, 15e, 16e, 17e siècle, que c’est vraiment des caractères, des symboles issus de l’imagination de l’auteur. Donc on peut trouver tout et n’importe quoi. Et très souvent, on n’est pas dans des alphabets qui sont connus. Donc ça, ça veut dire que notre machine, elle doit apprendre à reconnaître des caractères qu’elle n’a jamais vus avant, à les distinguer, et puis elle doit pouvoir le faire en n’ayant aucun dictionnaire de mots chiffrés à disposition. Qu’est-ce que ça veut dire ? En temps normal, si j’écris un texte à la main et que je demande à mon ordinateur de lire ce que j’ai écrit, il va être capable de compléter quand il aura lu 3-4 caractères. S’il y en a un cinquième où il doute, il pourra deviner le cinquième parce qu’il comprendra le mot.

Interstices : S’il voit P-O-D-C-A-S, il va se dire bon podcast.

Cécile Pierrot : Exactement. Si jamais le A n’était pas bon, il saura le corriger parce qu’il arrivera à retrouver le mot qui existe. Comme on est en train de lire quelque chose qui n’est pas déchiffré. Et en fait, on ne peut pas dire que petit triangle carré rond est plus fréquent que petit triangle carré étoile. Donc quand on hésite pour lire un caractère, on n’a pas de moyen de s’aider. Donc voilà, là, il y a vraiment tout un défi informatique à résoudre. Donc on essaie de créer un nouveau modèle d’intelligence artificielle dédié à cette tâche qui va être capable de régler ce problème. Voilà pour la première question. Et la deuxième question, c’est ce qu’on appelle la cryptanalyse. La cryptanalyse, c’est ce que va faire un attaquant. Un attaquant, c’est quoi chez nous ? C’est juste quelqu’un qui n’est pas le destinataire de la lettre. C’est un ennemi qui a intercepté la lettre. On se met dans la peau de cet ennemi. Une fois qu’on a nos signes de caractères qui sont lus, reconnus, on veut pouvoir savoir ce qu’ils veulent dire. C’est quand même le but. Donc on met en place des algorithmes qui vont dépendre de la manière dont ça a été chiffré. Une manière très facile d’imaginer le chiffrement, c’est de se dire que chaque symbole correspond à une seule lettre. Ça, on a des algorithmes pour casser ce genre de système, mais on a aussi des manières plus complexes d’imaginer la cryptographie. Par exemple, un caractère, donc triangle, il va pouvoir signifier un mot complet, comme maison, ou un titre, le pape. Et parfois, on a même des dispositifs supplémentaires. On peut avoir un symbole qui ne signifie rien du tout ou qui est là pour être un piège, qui va annuler le symbole d’avant, le symbole d’après. Voilà, tout un tas de dispositifs. Et dans la partie cryptanalyse, le but, c’est de comprendre, justement, chacun de ces symboles, à quoi il sert.

Interstices : Et dans une langue comme ça, par exemple, dans la lettre de Charles Quint, ils vont toujours utiliser le même code ?

Cécile Pierrot : Alors, dans la lettre de Charles Quint, chaque symbole a toujours le même sens, toujours la même valeur au cours de la lettre. Ça, ça ne change pas.

Interstices : Et dans ses correspondances, après ?

Cécile Pierrot : Et dans ses correspondances, on remarque ce qu’on appelle la clé, c’est-à-dire cette notion de valeur pour chaque symbole, elle va perdurer sur plusieurs correspondances, mais au bout de 2-3 ans par exemple, ils se disent « Tiens, et si on changeait notre clé, notre manière de faire ? » Donc régulièrement, on change et parfois, c’est pour ça que j’ai des lettres de Charles Quint à son ambassadeur qui ne sont pas toujours chiffrées de la même manière. Ça dépend de l’année. Je ne sais pas, est-ce qu’on est passé au printemps… voilà 

Interstices : Est-ce qu’un attaquant a intercepté une lettre et du coup, on est obligé de changer légèrement le code ?

Cécile Pierrot : Exactement. On a des bonnes raisons de penser que quelqu’un a compris. Le code secret, là, clairement, à ce moment-là, on change. Mais on a aussi probablement un changement régulier des clés par sécurité.

Interstices : C’est drôle parce que cryptographie, clés de sécurité, etc., ça fait beaucoup penser à Internet, mais en fait, c’était déjà présent il y a très longtemps.

Cécile Pierrot : Exactement. Et d’ailleurs, cette notion de changer nos clés régulièrement, on l’a. Quand on nous dit « n’oublie pas de changer ton mot de passe », c’est la même chose. 

Interstices : Voilà, c’est important. Où est-ce que vous en êtes dans le projet aujourd’hui ?

Cécile Pierrot : Alors, on a pris beaucoup de temps pour être capable de définir déjà vraiment les besoins des historiens, nos objectifs, comment on fait pour se parler ensemble. Il y a un enjeu d’interdisciplinarité, en fait, qui est compliqué.

Interstices : Ah là, c’est énorme, surtout en termes de disciplines différentes, vous êtes informaticiens… Cryptographes, est-ce que ça fait partie de l’informatique ?

Cécile Pierrot : La cryptographie, c’est à mi-chemin entre l’informatique et les mathématiques. Ça dépend d’où on vient. Mais oui, effectivement, il faut trouver les mots communs. On n’utilise pas toujours le même vocabulaire. En fait, quand on parle de quelque chose, il faut savoir de quoi on parle.

Interstices : Donc déjà, rien que vous, il faut déchiffrer votre code à vous, dans l’équipe ?

Cécile Pierrot : Oui, par exemple, moi je vais parler de cryptosystèmes, de clés, etc. Alors qu’un historien va parler de chiffres, de chiffrement, il n’utilisera vraiment pas les mêmes mots, pourtant, pour désigner les mêmes choses. Et puis, sur quoi on a beaucoup travaillé ? Pour l’instant, on a pris beaucoup de temps pour faire un logiciel qu’on appelle d’annotation. L’idée, c’est de pouvoir entraîner l’intelligence artificielle à la reconnaissance des symboles mais pour pouvoir l’entraîner, il faut pouvoir lui donner des réponses. Ça veut dire lui donner tout un tas de textes chiffrés en lui disant, ici, moi, je vois triangle carré point point et ici, je vois alpha gamma delta 2. Et ça, il faut pouvoir lui montrer des exemples qui sont vrais, qui sont créés par des humains. Et pour générer autant d’exemples, on a besoin d’un petit logiciel d’annotation, on va expliquer à la machine comment faire. C’est une phase préalable sur laquelle on vient de passer beaucoup de temps.

Interstices : Vous avez commencé en 2024, c’est ça ?

Cécile Pierrot :  On a commencé en 2024, exactement. On a des premiers algorithmes de cryptanalyse qui fonctionnent aussi. Mais pour l’instant, le pipeline entier n’est pas là. C’est comme si c’était plein de petites briques qui doivent se parler les unes aux autres et elles ne se parlent pas encore, pierre à pierre.

Interstices : C’est passionnant et ça donne envie de suivre le projet. Il me semble que vous recevez de nouveaux documents à déchiffrer régulièrement. Quelle est la lettre la plus originale que vous ayez reçue ?

Cécile Pierrot : Au moment où elles arrivent et où je me dis, ah, ça, j’ai jamais vu. Soit que ce soit par l’auteur, ça peut être la qualité visuelle. Donc, par exemple, à l’aide de Louis XIII, qui m’a moins fait l’effet waouh par l’auteur. Désolée pour Louis XIII. Par contre, en termes de cryptosystème et de ce que je vois, ça ne ressemble tellement pas à ce qui se faisait à son époque que là, il y a un petit effet waouh parce qu’on se dit, mince, mais qu’est-ce que lui est en train de faire alors qu’il ne suit pas du tout les modes de son époque ?

Interstices : On arrive à la fin de ce podcast et donc forcément la question qui reste c’est, cette lettre de Charles Quint, qu’est-ce qu’elle racontait ?

Cécile Pierrot : On n’a pas toujours un effet waouh quand on déchiffre, parfois on peut tomber sur un texte inintéressant. Et bien ce n’était pas le cas de la lettre de Charles Quint. Donc pour les historiens, l’intérêt principal c’est plutôt de comprendre les enjeux diplomatiques qui sont derrière cette lettre-là. Il y a une volonté de désinformation. Charles Quint était en guerre auparavant avec François Ier et on voit qu’il donne des mauvaises informations volontairement à transmettre à François Ier par exemple. Mais nous, en tant que cryptographes et pour le grand public, c’est pas ça qui a fasciné tout le monde. C’est le fait que Charles Quint, à un moment donné, s’inquiète. Il dit à son ambassadeur qu’il y a des gens qui sont venus le voir, qui lui ont rapporté qu’il y avait quelqu’un qui complotait contre lui. On connaît même le nom de cette personne. Ce qui est très drôle, c’est qu’il s’appelle Piero Strozzi. Donc, Pierrot, c’est mon nom de famille. Et que ce fameux Pierrot, en fait, voulait assassiner Charles Quint, ni plus ni moins. Charles Quint apprend qu’en plus, Piero Strozzi aurait été voir François 1er pour lui demander s’il était d’accord pour qu’il aille tuer Charles Quint. C’était vraiment le plan. Et François 1er aurait eu une réponse un peu étrange. Il lui aurait dit, je ne me mêle pas de telles affaires, mais sans lui interdire et sans le commanditer. C’est pas clair, en fait, s’il a envie de le faire ou pas. Charles Quint dit simplement que ce Piero Strozzi est très déterminé, il se moque d’avoir de l’argent, il se moque donc d’être payé, et il se moque de mourir, il dit que ça lui importe peu à partir du moment où Charles Quint meurt avec lui. Il y a vraiment quelqu’un de bien déterminé. Et là Charles Quint dit à son ambassadeur, enquête, dis-moi si c’est vrai, et surtout dis-moi si c’est François Ier qui est en train de monter ce complot contre moi. Autant on peut se faire la guerre à cette époque-là, pas de problème, c’est habituel. Par contre, tuer le roi adverse, ça ne se fait pas. Donc il y a vraiment un effet très étonnant dans cette lettre. Alors je vous rassure, Charles Quint est mort de sa belle mort, il n’a pas été assassiné. C’est la première chose que j’ai regardée.

Interstices : Comment ça s’est fini tout ça ?

Cécile Pierrot : Voilà, il n’est pas mort assassiné. Mais il y a cette rumeur de complot d’assassinat contre un empereur dont on n’avait jamais entendu parler et ça, c’est vrai que c’était joli à découvrir. 

Interstices : C’est effectivement une très belle découverte. Merci beaucoup Cécile, c’est la fin du podcast, c’était passionnant.

Cécile Pierrot : Super, merci bien.

Interstices : Et à très bientôt pour un nouvel épisode d’Interstices. Chers auditeurs, auditrices, à la prochaine et n’oubliez pas les sciences du numérique sur Interstices !