Il n’existe pas encore d’ordinateurs quantiques opérationnels, mais de nouveaux algorithmes en matière de cryptographie garantissent d’ores et déjà que ces ordinateurs, quand ils seront opérationnels, ne pourront pas craquer tous les systèmes de chiffrement utilisés à ce moment-là.
Les autorités américaines ont sélectionné des algorithmes capables de résister aux attaques quantiques. Après un concours organisé sur une période de six ans, le National Institute for Standards and Technology (NIST) américain, en charge de la gestion des normes techniques, a choisi quatre algorithmes cryptographiques capables de résister aux attaques d’ordinateurs quantiques.
Quatre algorithmes
En ce qui concerne le cryptage général visant à sécuriser des sites Web, le NIST a opté pour l’algorithme Crystals-Kyber, qui utilise des clés numériques relativement petites pouvant facilement et rapidement être échangées entre deux ordinateurs. Du côté des signatures numériques, pour prouver qui envoie quelles données, trois autres algorithmes ont été sélectionnés. Le premier, Crystals-Dilithium, sera probablement celui qui sera le plus souvent utilisé. Falcon et Sphincs+ en seront des alternatives.
L’algorithme Sphincs+ est intéressant car il utilise un tout autre système que les autres algorithmes, ce qui en fait un back-up précieux en cas de vulnérabilité. Sphincs+ a été conçu par une équipe majoritairement néerlandaise, mais comptant aussi un Belge : Ward Beullens. En 2018, Ward a remporté un prix belge pour sa thèse consacrée à la cryptographie à résistance quantique. Il faudra probablement encore attendre deux ans avant que ces algorithmes soient intégrés dans du matériel et des logiciels informatiques.
Le problème de l’informatique quantique
Les algorithmes qui ont été sélectionnés aujourd’hui devront encore être résistants au moment où les ordinateurs quantiques seront suffisamment matures pour s’attaquer aux systèmes de cryptage utilisés à ce moment-là. Les ordinateurs quantiques sont une alternative aux ordinateurs existants. Au lieu de bits binaires (des 0 et des 1), un ordinateur quantique utilise des qubits, qui peuvent être activés ou désactivés. Il facilite grandement des calculs que les ordinateurs actuels sont incapables de réaliser. Le problème, c’est que les techniques de chiffrement utilisées de nos jours sont justement basées sur des mathématiques que les ordinateurs d’aujourd’hui ont du mal à appréhender. C’est la raison pour laquelle le NIST a choisi de se préparer à l’avènement des ordinateurs quantiques en lançant, il y a six ans, un concours de développement d’algorithmes résistants à l’informatique quantique.
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Plusieurs géants technologiques comme IBM, Amazon et Google travaillent déjà depuis plusieurs années à leur propre ordinateur quantique, mais tous sont encore loin d’une version utilisable. Les systèmes quantiques actuels sont très volumineux, ne peuvent souvent être utilisés que dans des températures très froides et ne produisent encore qu’une puissance informatique limitée. Il faudra donc encore attendre plusieurs années pour qu’un tel ordinateur puisse déjouer tous les systèmes de sécurité actuels. Les algorithmes sélectionnés par le NIST permettent à cet institut de s’y préparer.
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