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Cryptographie: nouvelle avancée avec l'intrication quantique


Paris, France | AFP | mercredi 27/07/2022 - Une expérience menée avec l'aide du Commissariat à l'énergie atomique (CEA) a réalisé un protocole de cryptographie, avec un échange sécurisé de clé de chiffrement grâce au phénomène d'intrication quantique, qui doit garantir une parfaite sécurité des transferts de données, selon une étude parue dans Nature mercredi. 

L'échange d'informations sensibles sur un réseau, comme les informations bancaires d'un client avec un site internet de vente par correspondance, passe par l'échange d'une clé de chiffrement de ces informations.

Ces clés, une série de 0 et de 1 qui codent l'information, offrent un nombre de combinaisons colossal, qui les rendent essentiellement incassables. Mais comme le remarque un article de Nature accompagnant l'étude, l'arrivée attendue d'ordinateurs quantiques, capables de résoudre des problèmes mathématiques en "une fraction de temps nécessaire à des ordinateurs traditionnels pour les exécuter ", pourrait changer la donne.

La parade consiste à utiliser les lois de la physique quantique, qui régit le monde à l'échelle de l'infiniment petit, pour échanger ces clés. L'échange peut s'effectuer à l'aide de photons, la particule composant la lumière. Particule quantique, elle obéit à la règle de superposition qui veut que toute mesure perturbe son état. Un espion trahirait ainsi son geste en l'interceptant ou en essayant d'en copier l'information. 

Le problème est que la sécurité de ce procédé suppose que les machines s'échangeant la clé soient elles-mêmes sûres. Or, "depuis quelques années il y a eu énormément d'attaques contre ce genre de protocoles", remarque auprès l'AFP Jean-Daniel Bancal, chercheur au CEA et co-auteur de l'étude. Le pirate ne "peut pas entrer dans l'appareil, mais il peut essayer de le manipuler depuis l'extérieur, et ça c'est catastrophique".

Clé de chiffrement de plus de 95.000 bits 

L'expérience menée par une collaboration de chercheurs de l'Université d'Oxford, d'instituts de physique suisses et du CEA, a trouvé une parade: ne plus se fier aux machines échangeant des clés de chiffrement, baptisées par convention Alice et Bob, en utilisant un autre phénomène de la mécanique quantique: l'intrication. 

Aussi appelé enchevêtrement, il veut que deux particules enchevêtrées se comportent de manière identique quelle que soit la distance les séparant: comme reliées par un fil invisible, elles partagent un même état.

Dans l'expérience, l'information de chiffrement est contenue dans des ions, des atomes de strontium. Alice et Bob en possèdent chacun un exemplaire. "Comme ce sont des ions distants, on a besoin de créer cette intrication, et on va le faire à l'aide de photons", explique M. Bancal. 

Chacun des ions est enchevêtré avec un photon, et ensuite on envoie les deux photons dans une station centrale qui les fait interférer, au moyen d'une mesure dite de Bell qui enchevêtre alors les ions l'un avec l'autre.

En répétant l'opération sur une durée de huit heures, l'expérience a permis de créer une clé de chiffrement de plus de 95.000 bits, ou unités, "suffisante pour transmettre une petite image de façon entièrement sécurisée", selon le chercheur. 

Mais on en reste au stade de l'expérience, concluante avec une séparation de 2 mètres entre les machines d'Alice et Bob. L'étude, signée par le doctorant d'Oxford David Nadlinger, juge possible à terme une utilisation à l'échelle kilométrique. 

Au-delà, Jean-Daniel Bancal évoque des "technologies utilisant uniquement des photons", pour s'affranchir de l'utilisation d'ions, lourde à mettre en œuvre".

le Mercredi 27 Juillet 2022 à 06:32 | Lu 608 fois