Les ordinateurs quantiques pourraient déchiffrer les codes de sécurité utilisés par les satellites

Panagiotis (Panos) Vlachos, Queen’s University Belfast

Les satellites sont l’épine dorsale invisible de la vie moderne. Ils guident les avions, nous aident à trouver notre chemin grâce au GPS, nous fournissent la télévision et l’internet, et aident même les services d’urgence à réagir en cas de catastrophe. Mais un nouveau type d’ordinateur – les ordinateurs quantiques – pourrait mettre tout cela en péril.

Les ordinateurs quantiques ne sont pas simplement des versions plus rapides des ordinateurs actuels. Ils fonctionnent d’une manière totalement différente, en utilisant les règles particulières de la physique quantique. Bien qu’ils n’aient pas encore atteint leurs pleines capacités, les ordinateurs quantiques devraient changer la donne, à condition que les obstacles technologiques puissent être surmontés.

Par exemple, ils devraient être capables de résoudre certains problèmes mathématiques qui prendraient des millions d’années aux ordinateurs classiques. Dans certains cas, les ordinateurs quantiques pourraient résoudre ces problèmes difficiles en quelques secondes ou minutes seulement.

Il est très difficile de prédire exactement quand des ordinateurs quantiques pratiques seront disponibles. Toutefois, des progrès sont réalisés à la fois dans la conception de processeurs quantiques plus puissants et pour surmonter d’autres obstacles à leur développement.

Les nouvelles capacités offertes par les ordinateurs quantiques pourraient contribuer à faire avancer des domaines tels que la science et la médecine. Par exemple, ils pourraient réaliser les simulations complexes nécessaires à la conception de nouveaux matériaux et de médicaments plus efficaces. Ils pourraient également améliorer nos simulations du climat futur de la Terre.

Il y a toutefois un hic : les ordinateurs quantiques pourraient également briser les codes qui assurent la sécurité de notre monde numérique.

Des experts du monde entier travaillent d’urgence à la mise au point de nouveaux types de « serrures » numériques qui ne peuvent pas être craquées par les ordinateurs quantiques – un domaine connu sous le nom de « cryptographie post-quantique ». Ces nouveaux codes sont testés et approuvés par des organismes internationaux, tandis que les gouvernements commencent à planifier la mise à niveau de tout ce qui va des satellites aux systèmes bancaires.

Les verrous numériques qui protègent les signaux des satellites, les comptes bancaires et les messages privés sont basés sur des puzzles mathématiques que les ordinateurs ordinaires ne peuvent pas résoudre rapidement. Les ordinateurs quantiques, en revanche, seraient capables de les décrypter facilement.

On pourrait penser que les satellites sont sûrs parce qu’ils sont très éloignés et difficiles à atteindre. Mais à mesure que la technologie nécessaire pour les attaquer devient moins chère et plus largement disponible, les satellites deviennent des cibles pour les pirates informatiques et les gouvernements hostiles. Aujourd’hui, il est possible pour des pirates expérimentés d’intercepter les signaux des satellites ou d’essayer d’envoyer de fausses commandes.

Garder une longueur d’avance

La plupart des satellites sont conçus pour durer des dizaines d’années. Cela signifie que les systèmes de sécurité que nous mettons en place aujourd’hui doivent être suffisamment solides pour résister non seulement aux menaces d’aujourd’hui, mais aussi à celles de demain, y compris la menace des ordinateurs quantiques.

Au Royaume-Uni, le National Cyber Security Centre a publié une feuille de route pour passer à une sécurité sans risque quantique. Il a fixé à 2035 la date à laquelle les organisations devraient s’efforcer de faire migrer tous leurs systèmes vers la cryptographie post-quantique – les nouveaux codes numériques qui devraient protéger contre le piratage par des ordinateurs quantiques. Le message est clair : les organisations des secteurs privé et public doivent commencer à se préparer dès maintenant, de sorte que, lorsque les ordinateurs quantiques seront prêts, nos systèmes les plus importants – y compris les satellites – soient déjà protégés.

La mise à jour de la sécurité d’un satellite n’est pas aussi simple que celle du logiciel de votre téléphone. Une fois qu’un satellite est en orbite, il est très difficile, voire impossible, de modifier ses systèmes. Il est également nécessaire de concevoir ces systèmes de manière à ce qu’ils puissent fonctionner efficacement sur plusieurs satellites, car certains engins spatiaux sont conçus pour collaborer entre eux dans ce que l’on appelle des « essaims ».

Si nous n’agissons pas maintenant, les données envoyées vers et depuis les satellites pourraient un jour être lues ou même falsifiées par toute personne disposant d’un ordinateur quantique suffisamment puissant. Cela pourrait signifier n’importe quoi, de la perturbation des signaux GPS à des attaques sur les communications d’urgence ou des menaces pour la sécurité nationale. Il faudra que les scientifiques, les ingénieurs, les gouvernements et les organisations internationales travaillent ensemble pour s’assurer que notre infrastructure numérique est prête pour l’ère quantique.

La bonne nouvelle ? Le monde s’est déjà engagé dans cette voie. En mettant en place dès maintenant des protections contre les ordinateurs quantiques, les satellites qui nous connectent et nous protègent peuvent être sécurisés, quoi que l’avenir nous réserve.

Panagiotis (Panos) Vlachos, PhD Researcher in Post-Quantum Cryptography, Queen’s University Belfast

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’ article original.