Course à la protection des secrets informatiques quantiques : débats sur l'évolution de la cryptographie
Les États-Unis et la Chine font la course pour protéger leurs secrets des ordinateurs quantiques,
qui pourraient rendre obsolètes les méthodes de chiffrement actuelles en l'espace de deux ans
Les responsables en matière de sécurité des États-Unis et de la Chine sont actuellement engagés dans une course effrénée pour protéger leurs secrets contre les avancées potentielles des ordinateurs quantiques. Selon les prévisions, ces ordinateurs pourraient rendre obsolètes les méthodes de chiffrement actuelles en l'espace de deux ans seulement. Surnommé "Jour Q", ce moment pourrait avoir des conséquences majeures sur la sécurité mondiale. Des entreprises ont averti que d'ici 2025, les ordinateurs quantiques pourraient rendre obsolètes les méthodes de chiffrement actuelles. Les grandes puissances cherchent à collecter des données avant ce "Jour Q" pour les déchiffrer plus tard, suscitant des inquiétudes quant à la sécurité militaire et économique.
Rappelons que l'informatique quantique exploite les propriétés communes des états quantiques, telles que la superposition, l'interférence et l'intrication, pour effectuer des calculs. Bien que les ordinateurs quantiques actuels soient trop petits pour surpasser les ordinateurs habituels (classiques) pour des applications pratiques, on pense qu'ils sont capables de résoudre certains problèmes de calcul, tels que la factorisation des nombres entiers (qui sous-tend le chiffrement RSA), beaucoup plus rapidement que les ordinateurs classiques.
Les États-Unis et la Chine sont leaders dans la course à l'informatique quantique, mais des préoccupations subsistent quant à la vulnérabilité des systèmes actuels. En réponse, des efforts sont déployés pour développer de nouvelles normes de chiffrement post-quantique. Pendant ce temps, la Chine investit massivement dans la technologie quantique et vise à établir des réseaux de communication quantiques, tandis que les États-Unis cherchent à restreindre les investissements dans ce domaine en provenance de Chine. Les enjeux sont énormes, avec des implications pour la sécurité, l'industrie et la recherche scientifique.
Le vice-président exécutif de Quantum Defen5e (QD5), une entreprise canadienne spécialisée dans la cybersécurité, Tilo Kunz, a déclaré aux responsables de l'Agence des systèmes d'information de la défense que, peut-être dès 2025, le monde arriverait à ce que l'on a appelé le "Jour Q", c'est-à-dire le jour où les ordinateurs quantiques rendront inutiles les méthodes de chiffrement actuelles. Ces machines, bien plus puissantes que les superordinateurs actuels, pourraient potentiellement déchiffrer les codes qui sécurisent la plupart des communications modernes. L'équipe de QD5 a averti que les secrets de chacun étaient désormais susceptibles d'être exposés.
Dans l'intervalle, Kunz a signalé qu'un effort mondial de collecte de données était en cours, visant à permettre le déchiffrement ultérieur des messages interceptés après le "Q-day" dans le cadre d'attaques de type « récolter maintenant, déchiffrer plus tard ». Cette situation soulève des préoccupations majeures, notamment la possible exposition des plans militaires à long terme, la perte de propriété intellectuelle pour les entreprises et la vulnérabilité des dossiers médicaux des citoyens. De nombreux experts en cybersécurité estiment que toutes les grandes puissances, en particulier les États-Unis et la Chine, mènent des opérations massives de collecte de données en prévision de l'avènement des ordinateurs quantiques.
Alors que certains estiment que le "Jour Q" pourrait arriver plus tard dans le siècle, l'informatique quantique suscite des avis partagés quant à son calendrier d'arrivée. Les États-Unis et la Chine sont considérés comme les leaders dans ce domaine émergent, bien que des opinions divergent quant à la suprématie actuelle.
Tilo Kunz, vice-président exécutif de la société canadienne de cybersécurité QD5, prédit que d'ici 2025, les ordinateurs quantiques pourraient être capables de déchiffrer le cryptage qui protège la plupart des communications numériques, ce qui mettrait en péril les secrets militaires, les dossiers médicaux, les données financières et d'autres informations sensibles. REUTERS/Peter McCabe
« Tout ce qui est envoyé sur les réseaux publics est à risque », Tilo Kunz, vice-président exécutif de la société canadienne de cybersécurité QD5.
Un éminent expert en cryptographie, Daniel Bernstein, de l’université de l’Illinois à Chicago, affirme que l’Institut national américain des normes et de la technologie (NIST) dissimule délibérément le niveau d’implication de l’Agence nationale de sécurité (NSA) des États-Unis dans le développement de nouvelles normes de chiffrement pour les « ordinateurs quantiques ». Il estime également que le NIST a commis des erreurs - accidentelles ou délibérées - dans les calculs décrivant la sécurité des nouvelles normes.
Si le NIST nie ces allégations. Bernstein déclare que « Le NIST ne suit pas les procédures conçues pour empêcher la NSA d’affaiblir la PQC ». Il ajoute que « Les personnes qui choisissent les normes cryptographiques devraient suivre de manière transparente et vérifiable des règles publiques claires, de sorte que nous n’ayons pas à nous inquiéter de leurs motivations. Le NIST a promis la transparence et a ensuite affirmé qu’il avait montré tout son travail, mais cette affirmation n’est tout simplement pas vraie ».
Fujitsu Contredit les Craintes : RSA Résistera-t-il à l'Ère des Ordinateurs Quantiques ?
Le fabricant mondial d'ordinateurs et de puces Fujitsu a annoncé le 23 janvier qu'une nouvelle étude réalisée sur son simulateur quantique de 39 qubits suggère qu'il restera difficile pour les ordinateurs quantiques de craquer la cryptographie RSA dans les années à venir. Cette annonce est un prélude à la présentation officielle des résultats de l'étude par Fujitsu lors du Symposium 2023 sur la cryptographie et la sécurité de l'information (SCIS 2023) qui se tient cette semaine à Kitakyushu, au Japon.
La course à la maîtrise de l'informatique quantique se poursuit, avec un accent particulier sur le développement de nouvelles normes de chiffrement, connues sous le nom de cryptographie post-quantique, qui offriraient une protection accrue contre les ordinateurs quantiques. Les États-Unis, notamment, travaillent sur ces normes en collaboration avec des alliés pour contrer les éventuelles menaces.
La Chine en Quête de Leadership, les États-Unis Renforcent leur Sécurité
Pendant ce temps, la Chine investit massivement dans la recherche quantique, cherchant à prendre la tête dans ce domaine. Le physicien Pan Jianwei joue un rôle central dans cette quête, visant à renforcer la Chine en tant que leader en technologie quantique et à construire un internet résistant aux cyberattaques.
En réponse à ces défis, les États-Unis cherchent à réglementer les investissements dans l'informatique quantique, avec des préoccupations spécifiques concernant la Chine. Des stratégies globales sont élaborées pour contrer les ordinateurs quantiques, avec un accent particulier sur le développement de nouvelles normes de cryptage pour assurer une sécurité à long terme. Malgré ces efforts, l'incertitude persiste quant à la date d'arrivée du "Jour Q", et la vigilance demeure cruciale dans la protection des données critiques face à l'évolution rapide de la technologie quantique.
Dans un réseau de communication quantique, les utilisateurs échangent une clé secrète ou un code sur des particules subatomiques appelées photons, ce qui leur permet de crypter et de décrypter les données. C'est ce qu'on appelle la distribution quantique des clés, ou QKD. C'est l'une des propriétés fondamentales de la mécanique quantique qui permet de garantir la sécurité des communications.
Toute tentative de contrôle ou d'interférence avec ces particules quantiques les modifie, expliquent les physiciens. Cela signifie que toute tentative d'interception des communications est immédiatement détectable par les utilisateurs. Si les parties qui communiquent reçoivent une clé de cryptage non altérée, elles peuvent être sûres que leurs communications ultérieures seront sécurisées.
Avec les réseaux quantiques, « notre sécurité technique découle des lois de la physique », explique le physicien Grégoire Ribordy, directeur général d'ID Quantique (IDQ), une société suisse privée qui fournit des technologies de communication quantique. « L'interception des communications n'est tout simplement pas possible sans laisser de traces.
Les communications quantiques sont un domaine dans lequel la Chine investit beaucoup. Cette technologie pourrait permettre de protéger les réseaux de données de Pékin, même si Washington et d'autres rivaux sont les premiers à atteindre le jour quantique.
Le président Xi Jinping a souligné la « valeur stratégique » de la technologie quantique dans un discours prononcé en 2020 devant les principaux dirigeants chinois, a rapporté l'agence de presse officielle Xinhua. Sous la direction de Xi, la Chine s'est fixé des objectifs clairs pour dominer la science quantique. Selon certaines estimations, elle dépense plus que tout autre pays dans la recherche quantique. Dans un rapport publié en avril, McKinsey & Company a estimé que Pékin avait annoncé un financement cumulé de 15,3 milliards de dollars pour la recherche quantique, soit plus du quadruple du chiffre équivalent aux États-Unis (3,7 milliards de dollars).
L'un des principaux moteurs de la quête chinoise en matière de technologie quantique est Pan Jianwei, un physicien qui a acquis un statut de célébrité en Chine, ainsi que les éloges et le soutien du parti communiste au pouvoir. Pan, 53 ans, est professeur à l'Université des sciences et technologies de Chine, le principal centre de recherche quantique du pays. En 2011, il a été élu à l'Académie chinoise des sciences, une distinction accordée aux scientifiques qui ont réalisé d'importantes avancées dans leur domaine.
La Chine a déployé ses scientifiques dans les meilleurs laboratoires quantiques du monde afin d'améliorer la courbe d'apprentissage. Le physicien autrichien Anton Zeilinger (à gauche), qui a partagé le prix Nobel de physique 2022 pour ses travaux sur les états quantiques intriqués, a enseigné à Pan Jianwei, qui est aujourd'hui l'un des chefs de file de la recherche quantique en Chine. TT News Agency/Christine Olsson via REUTERS
Lors d'interviews accordées aux médias, Pan a déclaré qu'il souhaitait faire de la Chine un leader dans le domaine de la technologie quantique tout en construisant un internet à l'abri des cyberattaques. Selon les experts en sécurité, cela servirait des objectifs stratégiques vitaux. Il protégerait les dirigeants et les militaires chinois contre le piratage, en particulier en cas de conflit.
Un internet fortifié par la technologie quantique pourrait protéger les infrastructures vitales et le vaste réseau de surveillance que le parti communiste a mis en place pour éradiquer toute remise en cause de son monopole sur le pouvoir.
Malgré l'apparente avance de la Chine en matière de financement officiel, certains chercheurs affirment que les États-Unis restent le leader global dans le domaine quantique grâce aux innovateurs technologiques du secteur privé, aux laboratoires gouvernementaux, aux chercheurs universitaires et aux alliés qui collaborent avec eux. Washington s'efforce de restreindre les investissements américains dans les capacités quantiques de la Chine.
Les Investissements Américains dans l'Informatique Quantique en Confrontation avec la Chine
En août, le président Joe Biden a signé un décret ordonnant au département du Trésor des États-Unis de réglementer les investissements américains dans l'informatique quantique, les semi-conducteurs et l'intelligence artificielle. Une annexe à ce décret mentionnait la Chine comme pays concerné, ainsi que les régions administratives spéciales de Hong Kong et de Macao. Cela pourrait conduire à des interdictions d'investissement dans la production chinoise de technologies et d'équipements quantiques.
le NIST a annoncé qu'il travaillait à la normalisation de ces algorithmes, dernière étape avant de les rendre accessibles aux entreprises pour renforcer leurs systèmes de chiffrement.
Manzano, de SandboxAQ, a indiqué que sa société collaborait avec certaines des plus grandes entreprises et agences gouvernementales mondiales pour intégrer les futurs algorithmes de cryptographie PQC dans leurs systèmes. Sanzeri a également affirmé que QuSecure travaillait avec des clients gouvernementaux et privés pour faire la transition vers le PQC.
Cependant, tous ne partagent pas l'avis selon lequel les nouveaux algorithmes garantiront une sécurité fiable. Kunz a souligné que les nouveaux algorithmes de chiffrement pourraient être compromis à mesure que les ordinateurs quantiques évoluent. « Le problème réside dans le fait que le PQC n'est pas invulnérable », a-t-il expliqué. « Il ne résout pas le défi de la collecte maintenant, du décryptage plus tard ».
Ribordy, de l'IDQ, a soulevé la possibilité que les ordinateurs classiques actuels puissent également réussir à déchiffrer ces nouveaux codes. Les problèmes mathématiques complexes au cœur du PQC sont « si nouveaux » qu'ils n'ont pas encore été l'objet d'études approfondies, a-t-il noté.
Un porte-parole du NIST a exprimé sa confiance dans la sécurité des algorithmes PQC sélectionnés pour la normalisation, soulignant qu'ils avaient été examinés par des experts et soumis à un processus d'évaluation intensif. Il a ajouté que leur compromission n'était ni inévitable ni une « hypothèse sûre ».
L’un des défis pour les gardiens des secrets numériques est que les découvertes des déchiffreurs quantiques ne seront probablement pas annoncées lorsque le "Jour Q" surviendra. Il est probable qu'ils garderont le silence pour exploiter leur avantage le plus longtemps possible. « Nous ne saurons pas forcément quand les codes seront compromis », a souligné Kunz devant le groupe d'experts du Pentagone. « Nous l'apprendrons probablement à nos dépens », a-t-il ajouté. « Cependant, ce à quoi nous pouvons nous attendre, c'est qu'ils seront compromis. »
La course effrénée entre les responsables en matière de sécurité des États-Unis et de la Chine pour contrer les possibles menaces des ordinateurs quantiques est une indication claire des enjeux cruciaux liés à l'évolution technologique. L'anticipation du "Jour Q" met en évidence la pression croissante pour adapter les systèmes de sécurité face à des avancées potentielles qui pourraient rapidement rendre obsolètes les méthodes de chiffrement existantes.
L'éventualité que les ordinateurs quantiques puissent rendre inefficaces les méthodes de chiffrement d'ici deux ans souligne l'urgence d'une transition vers des normes de sécurité plus avancées. Les conséquences de ce changement, notamment la collecte de données avant le "Q-day" pour des décryptages ultérieurs, soulèvent des préoccupations légitimes en matière de sécurité militaire et économique.
Cependant, il est essentiel de prendre en compte le caractère spéculatif de ces prévisions. Certains experts estiment que l'avènement effectif des ordinateurs quantiques capables de briser les systèmes de chiffrement actuels pourrait être retardé jusqu'au milieu du siècle. Cette incertitude souligne la complexité et les défis associés à la réalisation pratique de ces avancées technologiques.
L'effort mondial actuel pour la collecte de données en prévision du "Jour Q" suggère que les grandes puissances reconnaissent l'importance de se préparer à des scénarios futurs incertains. Cependant, il est crucial que cette préparation ne compromette pas la confidentialité et la sécurité actuelles des informations sensibles.
Source : Reuters
Et vous ?
Croyez-vous en la probabilité que les ordinateurs quantiques rendent obsolètes les méthodes de chiffrement d'ici deux ans ? Quelles sont selon vous, les incertitudes entourant cette prévision ?
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