Dans le monde numérique, les données cryptées et les messages non cryptés sont très différents de ce que l’on peut attendre d’un film d’action classique. Cela n’a rien à voir avec l’espionnage, du moins pas immédiatement, mais tout à voir avec la manière dont les données sont transmises en toute sécurité.
C’est de là que viennent les termes « cryptographie » et « cryptographie quantique ». Il s’agit de processus élaborés qui utilisent diverses opérations informatiques et algorithmes pour sécuriser les informations ou les communications qui transitent.
En tant que concept, la cryptographie a des liens étroits avec la communauté mathématique et a été popularisée à différents moments de l’histoire.
Personne ne peut oublier la machine Enigma, l’un des dispositifs de cryptographie les plus célèbres de l’histoire, utilisé par les Allemands pendant la guerre mondiale. Les alliés ont ensuite réussi à la décrypter.
Mais à l’ère actuelle, la cryptographie et la cryptographie quantique tiennent toutes deux la dragée haute à de nombreuses autres avancées numériques. Notamment la sécurité de la blockchain, les transactions financières et les communications entre les citoyens, le gouvernement et même l’armée.
Qu’est-ce que la cryptographie quantique ?
Pour comprendre ce qu’est la cryptographie quantique, imaginons un petit scénario impliquant la cryptographie de base :
Prenons l’exemple d’un message envoyé à un ami par courrier ou sur WhatsApp. Normalement, ce message est crypté à l’aide d’une « clé de cryptage ». Selon le niveau de sécurité de la plateforme, cette clé peut aller de 128 à 256 bits.
Lorsque votre ami reçoit le message, la plateforme le décrypte à l’aide de la norme et il lui est alors accessible comme vous l’aviez prévu.
La cryptographie quantique reprend le fonctionnement de la cryptographie de base décrit ci-dessus et sécurise davantage le processus en utilisant les lois de la mécanique quantique. Par rapport au fonctionnement traditionnel de la cryptographie, elle est considérée comme un processus beaucoup plus sûr.
En effet, tout système ou processus protégé par cette méthode sera difficile à pirater, même par des ordinateurs quantiques.
Encrypted : Comment fonctionne la cryptographie quantique ?
La cryptographie quantique repose sur les principes de la mécanique quantique. Et comment : En explorant et en utilisant les blocs importants qui permettent à la mécanique quantique de fonctionner.
Voici quelques-uns des principes importants que la cryptographie quantique exploite pour permettre des transmissions sûres d’informations entre deux points :
L’intrication quantique
Il s’agit d’un phénomène de la mécanique quantique dans lequel certaines particules de l’état quantique sont corrélées les unes aux autres. Ces deux particules ne peuvent donc pas être décrites indépendamment, et leur état dépend de l’autre pour fonctionner.
Si quelqu’un tente d’interférer dans ce processus et de mesurer l’une ou l’autre des particules, leur état intriqué est perturbé et l’auteur est alerté de cette intrusion. Et aussi, en cryptographie quantique.
Principe d’incertitude
En mécanique quantique, le principe d’incertitude d’Heisenberg est un phénomène par lequel les chercheurs ont identifié une limite en ce qui concerne l’identification des particules dans l’espace quantique.
Il s’agit également de leurs propriétés, telles que leur position et leur quantité de mouvement, et de la précision avec laquelle elles peuvent être connues en même temps. Naturellement, avec cette couche d’incertitude intégrée, les tentatives extérieures faites par n’importe quelle partie pour mesurer ces particules causeront également des perturbations qui seront faciles à repérer.
Non-clonage
Le théorème de non-clonage adopté par la cryptographie quantique est un attribut de principe de la mécanique quantique. Il stipule qu’un état quantique inconnu ne peut être copié et créé dans un nouvel état. Ainsi, les oreilles indiscrètes ne peuvent pas non seulement les intercepter, mais aussi créer une copie sans se faire repérer.
La cryptographie quantique utilise ces principes dans des applications telles que la distribution quantique de clés (QKD). La QKD établit une clé cryptographique secrète et partagée entre deux parties (appelées Alice et Bob dans les cercles de recherche quantique).
Cette clé et la manière dont elle est stockée ou accessible sont alors pratiquement à l’abri de diverses formes d’attaques, d’interceptions et d’écoutes. C’est cette caractéristique de la cryptographie quantique qui en fait une alternative viable pour une société de développement de crypto-monnaies afin de créer des applications sûres et à l’épreuve du temps.
Exemples de cryptographie quantique
Bien qu’elle en soit encore à ses premières phases de développement, la communauté scientifique et le monde de la technologie ont vu plusieurs protocoles développés ou déjà déployés. Que ce soit aujourd’hui, avec les ordinateurs quantiques construits par des entreprises telles qu’IBM.
Ou encore en 1984, lorsque des protocoles tels que le « BB84 » ont été proposés par les physiciens Charles Bennett et Gilles Brassard. Voici quelques exemples :
Authentification quantique
Il s’agit d’une technique de cryptographie quantique qui permet d' »authentifier » l’identité d’une partie distante. Basée sur les principes de l’intrication quantique, elle est utilisée par les entreprises pour assurer la sécurité de leurs réseaux et de leurs systèmes.
Cette méthode est plus utile pour sécuriser les choses, en ce qui concerne les différentes méthodes d’authentification et les itinéraires traditionnels.
QSDC
Abréviation de « Quantum Secure Direct Communication », il s’agit d’une nouvelle façon pour la cryptographie quantique de faire fonctionner les choses sans avoir besoin d’une clé secrète partagée. Par exemple, deux parties pourront communiquer selon cette méthode de QSDC sans même avoir besoin d’une clé pour sécuriser la transmission.
Cette méthode n’en est qu’à ses débuts, mais elle peut être facilement déployée dans des cas d’utilisation tels que les services bancaires en ligne sécurisés, les vidéoconférences et bien d’autres encore – une fois qu’elle sera prête à l’emploi.
Distribution de clés quantiques
Facilement considérée comme l’un des exemples les plus populaires du fonctionnement de la cryptographie quantique, la distribution quantique de clés est très importante pour les applications nécessitant une sécurité accrue.
Elle permet à deux parties d’opérer sur la base d’une clé partagée qui est secrète et ne peut être brisée ou démêlée, même par un ordinateur quantique qui l’attaquerait.
Actuellement, il est utilisé pour sécuriser les communications qui peuvent être sensibles, comme celles entre les gouvernements et les institutions financières.
Il s’agit là de quelques exemples importants de la cryptographie quantique et de la manière dont elle est utilisée, bien que de manière limitée, dans divers domaines numériques. Examinons quelques applications actuelles ou potentielles de la cryptographie quantique :
Applications de la cryptographie quantique
Pour le vote
Le chiffrement quantique rendu possible par la cryptographie peut être utilisé pour concevoir un système de vote qui n’est pas affecté par le piratage – même si un parti utilise un ordinateur quantique pour le faire ou vise des systèmes de vote qui nécessitent l’utilisation d’une technologie allant au-delà des simples bulletins de vote et du comptage.
Dossiers médicaux
Un autre avantage de l’utilisation de la cryptographie quantique à des fins de sécurité est qu’elle peut protéger les dossiers médicaux contre la copie ou la destruction. Seuls les médecins ou le personnel médical autorisés ayant le niveau d’habilitation requis peuvent accéder à ces dossiers et les modifier au moyen d’une clé secrète.
Portefeuilles et systèmes de crypto-monnaie
La blockchain pour la cybersécurité a été un couronnement de la tech dans le monde numérique.
Cependant, les ordinateurs quantiques et les attaques qu’ils peuvent monter peuvent rendre les voies traditionnelles de la cryptographie inutiles lorsqu’il s’agit de protéger les actifs basés sur la blockchain.
C’est pourquoi la cryptographie quantique pourrait bientôt faire partie de la sécurité des contrats intelligents. Où elle sera utilisée pour protéger les portefeuilles de crypto-monnaie et les systèmes de blockchain contre de telles possibilités.
Banque en ligne
En moyenne, un pays perd plus de 12 millions de dollars à cause de la fraude bancaire, d’autres cas de cybercriminalité produisant des chiffres bien plus élevés.
En utilisant la cryptographie quantique, les gouvernements et les banques privées seraient en mesure d’héberger un système bancaire qui fonctionnerait en ligne et resterait protégé contre la fraude – en résistant même aux cyberattaques les plus brutales à l’avenir.
Communications militaires
Les cybercrimes ne se limitent pas aux zones civiles et sont en fait utilisés assez fréquemment par des pays hostiles pour cibler leurs voisins et leurs intérêts étrangers.
La cryptographie quantique constituera une solution solide pour sécuriser les canaux de communication dans l’armée, en particulier lorsqu’il s’agit d’accéder à des dossiers ou à des documents vitaux pour la sécurité nationale.
Cryptage quantique pour le développement de la blockchain et des crypto-monnaies
Les blockchains fonctionnent en utilisant le mode traditionnel de cryptographie, dans lequel de puissants algorithmes sont utilisés pour crypter et décrypter les données sur différents nœuds lorsque cela est nécessaire.
Les ordinateurs quantiques, qui fonctionnent beaucoup plus rapidement que les systèmes traditionnels pour traiter les algorithmes, peuvent être utilisés pour casser les codes de cryptage qui sécurisent généralement un réseau blockchain.
Bien qu’il n’existe pas d’ordinateur quantique viable actuellement entre les mains d’agents qui l’utiliseraient de la même manière, la possibilité est très élevée. Des acteurs technologiques tels qu’IBM et Microsoft travaillent déjà sur des versions commerciales d’ordinateurs quantiques, après avoir présenté des prototypes dans l’espace public.
