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Une clé de session (aussi appelée clé aléatoire ou clé de transaction ; en anglais, session key, once-only key ou one-time key[1]) est une clé symétrique à usage unique utilisée pour chiffrer tous les messages dans une session de communication.
Il existe deux raisons principales d'utiliser les clés de session :
Comme toutes les clés cryptographiques, les clés de session doivent être choisies de sorte qu'elles ne puissent pas être prédites par un attaquant, ce qui nécessite habituellement qu'elles soient choisies aléatoirement. Le fait de ne pas choisir les clés de session (ou n'importe quelle clé) correctement est une erreur de conception majeure (et trop courante dans la pratique) dans tout système cryptographique.
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