L’informatique quantique, avancée significative dans l’évolution technologique et informationnelle, permet de résoudre des problèmes complexes que les ordinateurs ne peuvent actuellement traiter. Toutefois, cette technologie vient fragiliser, voire remettre en cause la sécurité précédemment plébiscitée par la cryptographie.
L’informatique quantique : de quoi parle-t-on ?
L’informatique quantique repose sur les principes de la mécanique quantique. Contrairement aux ordinateurs classiques, qui manipulent l’information sous forme de bits (0 ou 1), les ordinateurs quantiques utilisent des qubits. Un qubit peut être dans l’état 0 ou 1, mais aussi dans une superposition de ces deux états. Ainsi, un qubit peut représenter simultanément 0 et 1 avec certaines probabilités, permettant à l’ordinateur d’exécuter plusieurs calculs en même temps.
L’informatique quantique a donc des capacités de résolution de cas mathématiques complexes bien supérieures à celles des ordinateurs actuels, remettant en cause la sécurité assurée par les systèmes cryptographiques.
Toutefois, ce risque est à relativiser au vu du déploiement encore limité des ordinateurs quantiques. Malgré un investissement important par IBM ou encore Atos dans ce domaine, cette technologie est encore incertaine et nécessite de nombreux ajustements pour devenir opérationnelle.
La science cryptographique : de quoi parle-t-on ?
La cryptographie a plusieurs objectifs :
- Garantir l’intégrité d’une donnée ou d’un fichier.
- Vérifier l’authenticité d’un fichier (en s’assurant de la fiabilité de son origine).
- Protéger la confidentialité d’un fichier.
Ces protections reposent sur différentes techniques :
- Fonction de hachage : elle génère une empreinte unique liée au document, servant d’identifiant pour celui-ci à un instant donné.
- Chiffrement : une fois chiffré, un message devient inaccessible et illisible sans la clé de déchiffrement spécifique.
- Signature électronique : elle permet de confirmer qu’un message a bien été envoyé par le titulaire de la clé publique associée.
Toutefois ces différents mécanismes pourraient être menacés par le développement de l’informatique quantique.
L’informatique quantique : des ordinateurs capables de casser les systèmes de cryptographie actuels
La majorité des algorithmes de cryptographie repose aujourd’hui sur la difficulté à répondre à un problème. Par exemple, le chiffrement RSA repose sur la factorisation de grands nombre. Mais divers algorithmes quantiques pourraient déchiffrer ces systèmes.
L’algorithme de Shor est capable de factoriser de grands nombres entiers de manière très efficace. Ainsi, un ordinateur quantique utilisant l’algorithme de Shor pourrait casser un chiffrement RSA en un temps relativement court, rendant alors inutile la plupart des systèmes de cryptographie asymétrique actuels.
Un exemple concret : les crypto-monnaies
Les ordinateurs quantiques pourraient là aussi briser le chiffrement qui protège les cryptomonnaies. Mais au-delà, l’informatique quantique pourrait remettre en cause la nature des crypto-monnaies qui reposent sur l’absence de contrôle par une autorité centrale. Or, un mineur détenant une telle machine pourrait monopoliser la fonction de minage et prendrait alors le contrôle de la blockchain. Cela aboutirait finalement à une sorte de régulation centrale du marché, bien qu’elle ne provienne pas de l’État.
Quelles évolutions pour les algorithmes cryptographiques ?
Les concepteurs d’algorithmes doivent se réinventer pour rendre leurs systèmes indéchiffrables, même face aux ordinateurs quantiques. Plusieurs solutions ont été explorées, notamment la cryptographie basée sur les courbes elliptiques, qui est plus résistante que le chiffrement RSA. Cependant, elle n’est pas infaillible et pourrait être compromise par un ordinateur quantique.
La véritable solution semble être la cryptographie quantique. La Commission européenne a en ce sens publié le 11 avril 2024, une recommandation, dans laquelle elle encourage l’adoption de nouveaux algorithmes cryptographiques capables de faire face à des attaques quantiques. Contrairement à la cryptographie traditionnelle, qui repose sur la complexité mathématique, la cryptographie quantique exploite la superposition et l’intrication quantiques pour créer des clés presque impossibles à casser.
L’informatique quantique ouvre donc de nouvelles perspectives dans le domaine des technologies de l’information. Cependant, cette même avancée technologique constitue une menace pour la cybersécurité et les systèmes cryptographiques actuels. Face à ce défi, les chercheurs doivent innover pour garantir la sécurité des données à l’ère quantique. La cryptographie quantique semble être la solution la plus prometteuse.
Sources :
- L’ordinateur quantique : tout comprendre en 15 minutes
- Révolution quantique : le défi pour la cryptographie moderne
- L’informatique quantique est-elle une menace pour la crypto ? | Coinbase
- Comprendre les grands principes de la cryptologie et du chiffrement | CNIL
- Recommandation (UE) 2024/1101 de la Commission du 11 avril 2024 relative à une feuille de route pour la mise en œuvre coordon
- Utilisation de Chat GPT pour l’image et de la reformulation.
