Chiffrement quantique : Record de transfert sur une distance de 400 kilomètres

Le chiffrement quantique a été compromis par des failles, mais les spécialistes proposent de nouveaux protocoles pour chiffrer un message avec les lois de la physique. Et des chercheurs ont battu le record de distance de 400 km en bas débit.


Des chercheurs battent le record de distance de 400 km sur le transfert d'un message par le chiffrement quantique.

Le chiffrement quantique consiste à transmettre une information d’un point de l’espace à un autre pour qu’il ne puisse pas être espionné pendant le transfert. C’est une méthode très sécurisée, garantie par les lois de la physique, car c’est la méthode de l’univers pour garder ses secrets. Mais c’est valable au moins en théorie, car les choses sont plus compliquées. Le problème est que les lois de la physique garantissent une absolue, mais c’est l’équipement qui effectue le chiffrement qui pose un problème. Par exemple, les lasers, qui sont supposés envoyer un seul photon à la fois, peuvent en envoyer plusieurs et cela permet à l’information de fuiter.

Les hackers ont déjà exploité ces failles pour pirater les systèmes de . La triste vérité est que le chiffrement quantique n’est pas aussi sécurisé qu’on le pensait. Mais les physiciens contre-attaquent. Après le premier piratage du chiffrement quantique en 2010, les physiciens ont créé un nouveau protocole quantique pour chiffrer l’information qui ne dépend pas d’un appareil précis pour fonctionner. L’astuce est d’utiliser des états quantiques supplémentaires comme des leurres. Un tel chiffrement quantique, indépendant des appareils, propose de bonnes garanties de sécurité.

Plusieurs équipes ont essayé le chiffrement quantique indépendant et elles ont montré que ça fonctionne. Mais il y a un problème. C’est lent, mais très, très lent. La meilleure démonstration expérimentale a permis d’envoyer une information sur 200 kilomètres à un débit de 0,018 bit par seconde. À ce débit, le chiffrement quantique est inutilisable. Mais cela pourrait changer avec les travaux de Hua-Lei Yin de l’University of Science and Technology of China et ses collègues qui ont présenté une démonstration qui battait le record de distance avec un chiffrement quantique indépendant.

La sécurité du chiffrement quantique se base sur sa capacité à envoyer une clé à usage unique qu’on peut utiliser pour envoyer un message. Un dispositif à usage unique est parfaitement sécurisé par le fait qu’on utilise la clé une seule fois. Mais le problème est de trouver un moyen d’envoyer cette clé en utilisant des méthodes quantiques et on le connait comme la distribution de clé quantique.

Hua-Lei et ses collègues ont envoyé une clé sur une distance de 100 km par un débit en kb/s et ils ont atteint une distance de 400 km à un faible débit. C’est un record de distance pour tous les types de distribution de clé quantique. Et ils l’ont fait d’une manière qui ne dépend pas de la façon à laquelle on détecte les photons. Et donc, il est impossible pour un pirate d’espionner le message en piratant les détecteurs de photons. Et c’est une avancée importante pour restaurer la foi dans le chiffrement quantique.

Mais il y a quelques inconvénients. Le premier est que la méthode se base partiellement sur la dépendance d’un appareil. Ils ont fait en sorte que le chiffrement quantique soit indépendant par rapport au détecteur, mais ce n’est pas le cas de l’émetteur et celui-ci peut être piraté. Les physiciens estiment qu’on peut tester les émetteurs dans un laboratoire avant la transmission pour garantir qu’ils ne sont pas compromis.

Mais il y a un risque plus important. Il y a une peur légitime que les constructeurs des transmetteurs et des receveurs quantiques puissent construire une mémoire quantique qui stocke l’information avant qu’elle soit transmise ou reçue. Cela permettrait à un espion de le connaitre pendant une autre transmission. Et il serait impossible de détecter ce type de piratage à moins de détruire l’appareil. L’équipe chinoise n’a pas pu résoudre le problème. En effet, la seule manière de le résoudre serait d’utiliser des transmetteurs et des récepteurs à usage unique et l’option est tellement couteuse qu’elle est impossible à utiliser. Mais dans le même temps, les gens, qui veulent envoyer des messages de manière sécurisée, devront se satisfaire du chiffrement quantique indépendant, qui promet une sécurité quasi parfaite et ce sera suffisant pour la plupart des besoins.

Source : arXiv

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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