(précaire est une chronique hebdomadaire qui aborde le sujet en pleine actualité de la cybersécurité.
De récentes percées ont fait passer la question de l’arrivée de l’informatique quantique du « si » à la question du « quand ». Ils seront capables d’accomplir certaines tâches à un rythme des centaines ou des milliers de fois meilleurs que les ordinateurs classiques qui, à leur tour, nous permettront de rechercher des solutions à des questions qui ne peuvent être résolues avec les ordinateurs modernes. méthodes.
Le cryptage moderne est l’une de ces questions. Actuellement protégé par des nombres premiers que les ordinateurs classiques ne peuvent pas résoudre avant la mort thermique de l’univers, le cryptage pourrait être complètement détruit par la puissance du quantique.
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Heureusement, c’est une arme à double tranchant. La physique quantique peut également être utilisée pour améliorer le chiffrement, protégeant ainsi les données contre les menaces actuelles et futures. Pour savoir comment cela fonctionne et si c'est pratique aujourd'hui, nous avons discuté avec John Prisco, PDG et président de Changement quantique, le premier réseau quantique de fibre disponible aux États-Unis.
Tendances numériques: Qu'est-ce qui rend les ordinateurs quantiques efficaces pour déchiffrer le cryptage conventionnel ?
John Prisco, président et chef de la direction de Quantum Xchange: Parce que l'ordinateur quantique n'utilise pas de bits qui valent un ou zéro. En fait, ils utilisent des photons qui peuvent être simultanément des uns et des zéros. Il s’agit simplement d’une capacité de traitement massivement parallèle qu’un ordinateur principal que nous utilisons aujourd’hui ne peut pas réaliser, car les bits ne peuvent exister que dans un état un ou zéro.
« Le véritable objectif est un ordinateur quantique à premier ordre. Et c’est celui dans lequel vous pourriez casser la clé en 10 secondes.
Ainsi, vous savez que vous entendez toujours le commentaire suivant: « À quelle vitesse l’ordinateur peut-il lire tous les livres et les trucs de la Bibliothèque du Congrès. Eh bien, on en parle en termes de lecture de chaque livre en série. La façon dont un ordinateur quantique lirait les livres de la Bibliothèque du Congrès serait de les lire tous simultanément.
Avec le dernier chiffrement RSA 2048, utilisant des ordinateurs conventionnels, il faudrait un milliard de milliards d’années pour briser cette clé par la force brute. Un ordinateur quantique pourrait le faire en 10 secondes environ.
Quand pensez-vous que les ordinateurs quantiques deviendront suffisamment sophistiqués pour constituer une réelle menace pour le chiffrement ?
Il existe un concept appelé suprématie quantique. Ce n’est pas très intéressant, même si cela semble l’être. Cela signifie qu’un ordinateur quantique est plus puissant que n’importe quel ordinateur électronique conventionnel. Google pensait disposer d’un ordinateur à suprématie quantique d’ici la fin de l’année dernière.
Ils disent qu’ils disposeront désormais d’un ordinateur à suprématie quantique d’ici la fin de cette année. Ainsi, lorsque je parle de déchiffrer RSA 2048 qui prendrait un milliard de milliards d’années, un ordinateur à suprématie quantique pourrait raccourcir ce délai à 900 millions de milliards d’années. Ce n’est pas une si grande avancée.
Le véritable objectif est un ordinateur quantique premier. Et c’est celui dans lequel vous pourriez casser la clé en 10 secondes. En termes de cela, on considère qu’il s’agit d’un événement d’environ 5 à 10 ans.
Mais je dis toujours que le temps qu’il faudra pour y arriver n’a presque aucune importance. Des acteurs malveillants récoltent des données en permanence, et ils le feront toujours, car c’est trop facile à faire. Ils récolteront des données du Bureau de gestion du personnel du gouvernement ou des plans F-35 de Lockheed Martin. Et ils resteront assis dessus jusqu’à ce qu’ils disposent d’un ordinateur quantique capable de casser la clé et d’ouvrir les données.
"… Vous avez désormais l'assurance que personne ne peut déverrouiller vos données et lire votre fichier de données."
Disons que vous êtes une banque suisse et que vous avez de nombreux clients qui préfèrent garder leur identité privée. Donc, vous voudriez vraiment chiffrer à l’aide de clés quantiques aujourd’hui, et ne pas vous exposer à la collecte de leurs données, et craindre que quelqu’un ait un ordinateur quantique capable de les casser.
Quantum Xchange est construit autour de l'utilisation de clés quantiques. Pouvez-vous expliquer comment ils fonctionnent et cela les rend plus difficiles à déchiffrer ?
Une clé quantique est différente d’une clé RSA dans la mesure où elle est composée de photons. Lorsque vous transmettez la clé du point A au point B, la clé continue et chaque photon que nous envoyons peut être codé avec un un ou un zéro.
Si quelqu'un a essayé d'écouter cette clé, il s'avère qu'en raison du principe d'incertitude de Heisenberg, si quelqu'un essaie d'écouter cette clé, il s'avère que, à cause du principe d'incertitude de Heisenberg, sur une particule optique comme un proton, l'état quantique change et donc la clé ne représente plus la clé qui va débloquer les données.
Parce que vous vous appuyez sur une loi de la physique aussi immuable que la gravité, vous avez désormais l’assurance que personne ne peut déverrouiller vos données et lire votre fichier de données. La clé ne peut pas survivre à quiconque la touche.
Votre système de « nœud de confiance » prétend résoudre les problèmes de portée avec des clés quantiques. Pourquoi y a-t-il un problème de portée et comment l’avez-vous résolu ?
L’un des inconvénients de la distribution de clé quantique est que le mieux que vous puissiez faire est de transmettre la clé sur environ 100 kilomètres. C’est probablement ce qui a retardé l’introduction de Quantum Key Distribution aux États-Unis.
"Pour que quelqu'un casse une clé quantique, cela nécessite des circonstances extraordinaires."
Nous avons travaillé avec Battelle Memorial Laboratories et avons trouvé un moyen d’étendre la distance qu’une clé quantique peut parcourir. Il peut désormais parcourir une distance illimitée.
Nous avons trouvé un moyen d’encoder une clé quantique dans une autre cage quantique, ce qui nous permet de continuez à transmettre plusieurs centaines de kilomètres à la fois, et cela ne viole pas l'incertitude principe.
Pouvoir dépasser cette limitation a été essentiel pour rendre cela viable. C’est une avancée majeure et un catalyseur pour cette technologie.
J’ai remarqué que Quantum Xchange affirme être un pionnier du « cryptage incassable ». Dans quelle mesure devrions-nous prendre cela au sens littéral? Est-ce vraiment incassable, aujourd’hui et demain ?
Lorsque vous faites une affirmation audacieuse comme celle-là, vous avez toujours des gens qui vont vous défier, et les cryptographes, en tant qu'ingénieurs ou scientifiques, sont très doués pour contester ce commentaire.
« Ce n’est pas une technologie qui est apparue du jour au lendemain. Cela fait dix ans que ça tourne à Genève… »
Cependant, il s’avère que, parce que nous nous appuyons sur une loi de la physique, il est probablement incassable. Maintenant, y a-t-il une probabilité non nulle que quelqu'un puisse le casser? Oui. Mais nous pensons que c’est extrêmement improbable. Littéralement, pour que quelqu’un casse une clé quantique, cela nécessite des circonstances extraordinaires.
Disons que j'envoie un million de photons et que vous finissez par en accepter 100 000 comme étant totalement inaltérés. Si vous étiez un acteur malfaisant essayant d’intercepter ma clé quantique, vous devriez deviner correctement 900 000 fois si le photon est un ou zéro.
Mathématiquement, c’est faisable. Mais dans mon monde et dans le monde pratique, c’est impossible.
La solution de Quantum Xchange vise-t-elle uniquement à dissuader la menace des ordinateurs quantiques, ou peut-elle être utilisée dans de nombreux scénarios?
Le cas d'utilisation générique consiste à protéger toute information critique. Il est utilisé aujourd’hui à Genève, par la gestion gouvernementale des élections, pour transmettre les données des sondages en utilisant une protection par clé quantique. Il vise absolument à empêcher les pirates informatiques de voler des données. Si les ordinateurs quantiques constituent l’offensive, le chiffrement quantique est la défense.
Ce n’est pas une technologie qui est apparue du jour au lendemain. Cela fait dix ans qu’il fonctionne à Genève, cela fait cinq ans que cela fonctionne dans les laboratoires de Battelle. Nous le déployons actuellement à New York. C’est un équipement qui fonctionne aujourd’hui et qui est viable aujourd’hui.
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