La cryptographie quantique au quotidien

La TU Wien, l’université d’Innsbruck et la société qtlabs collaborent à un important projet financé par la FFG visant à sécuriser la cryptographie quantique et à la rendre utilisable dans la pratique.

Un problème vieux de plusieurs millénaires va enfin être résolu : depuis que l’homme envoie des messages, il essaie de les garder secrets. D’innombrables méthodes de cryptage ont été mises au point, ainsi que d’innombrables techniques pour décrypter ces cryptages. Toutefois, cette vieille course entre le codage et le décodage est désormais susceptible d’être tranchée par la physique quantique : Elle autorise des méthodes de cryptage qui, en principe, ne peuvent pas être décryptées. Les lois fondamentales de la nature l’interdisent.

Ce concept est connu depuis des décennies sous le nom de « cryptographie quantique ». Les idées de base sont depuis longtemps incluses dans les manuels de physique quantique. Toutefois, à y regarder de plus près, la question est un peu plus compliquée : aucun système quantique n’est parfait, et il est nécessaire d’analyser soigneusement s’il en résulte des faiblesses et comment y remédier. C’est pourquoi le nouveau projet de recherche « Numerical Security Proof Toolkit for Quantum Key Distribution » a été lancé. Il vise à rendre la cryptographie quantique prête à être utilisée dans la pratique industrielle au cours des deux prochaines années et demie à Vienne et à Innsbruck.

Distribution quantique de clés (QKD)

« Dans la distribution quantique des clés, les lois de la physique quantique sont utilisées pour générer des séquences identiques de nombres aléatoires à deux endroits différents en même temps. Ce code numérique peut ensuite être utilisé pour le cryptage », précise le professeur Gláucia Murta, physicienne quantique à l’Institut atomique de l’Université technique de Vienne. « Si un tiers tente d’intercepter ce code numérique, il doit intervenir dans l’expérience et, selon les règles de la théorie quantique, cela n’est pas possible sans modifier le résultat. Cela peut être prouvé – ainsi, si l’expérience réussit, vous pouvez garantir que personne n’a obtenu secrètement la clé ».

« Il existe des preuves mathématiques de la sécurité des systèmes de distribution de clés quantiques, mais elles supposent des dispositifs quantiques parfaits, ce qui est loin d’être le cas », explique le Dr Max Riegler. « Nous voulons maintenant prendre correctement en compte les imperfections des appareils actuels et trouver des moyens de garantir une sécurité absolue dans la transmission des données. »

Théorie, expérience, droit et éthique

Cela nécessite des travaux théoriques ainsi que des améliorations techniques. Les aspects juridiques et éthiques sont également analysés dans le cadre du projet de recherche. L’équipe de l’université d’Innsbruck, dirigée par Matthias C. Kettemann, étudie la manière dont les normes et les réglementations peuvent être élaborées pour garantir l’équité et réduire les inégalités numériques.

« Il est essentiel que les progrès du chiffrement quantique profitent à tous », souligne le professeur Kettemann. L’équipe d’Innsbruck analyse également la manière dont les normes internationales et européennes relatives aux infrastructures critiques s’alignent sur les normes de certification que la boîte à outils établira.

À la fin du projet, l’équipe a pour objectif de fournir une boîte à outils logicielle pour aider les entreprises et les institutions à évaluer et à certifier leurs systèmes QKD. Cette initiative représente une étape importante vers l’intégration de la technologie QKD dans les solutions modernes de cybersécurité, ce qui permettra à l’Europe de rester compétitive à l’ère quantique.

Source / Crédit image : TU Wien