Comment protéger la confidentialité d’une communication si nous ne pouvons pas faire confiance aux appareils utilisés pour communiquer?

Des chercheurs de l’IPhT, de l'Université de Bâle et de l'ETH Zurich ont apporté des éléments de réponse novateurs à cette question, au coeur des recherches en cryptographie quantique.

Les hackers en possession d'ordinateurs quantiques représentent une menace sérieuse pour certains des crypto-systèmes actuels. Une solution intéressante utilise des méthodes de chiffrement basées sur des clés produites par des principes quantiques. Cependant, les protocoles de chiffrement quantiques actuels supposent que les appareils utilisés pour communiquer sont connus et dignes de confiance. Dans le cas contraire, une porte est ouverte pour des écoutes clandestines.

Une équipe de physiciens autour de Nicolas Sangouard de l’IPhT et de l'Université de Bâle, ainsi que le professeur Renato Renner de l'ETH Zurich, ont développé les bases théoriques d'un protocole de communication qui offre une protection ultime de la vie privée et peut être mis en œuvre expérimentalement. Ce protocole garantit la sécurité contre des hackers ayant un ordinateur quantique avec des appareils de communication apparentés à des «boîtes noires», dont la fiabilité est inconnue.

Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue Physical Review Letters et ont déposé une demande de brevet.

Article dans Physical Review Letters

Diluer l'information avec du bruit :

Bien que quelques propositions théoriques pour des protocoles de communication avec des boîtes noires existent déja, il y avait un obstacle à leur mise en œuvre expérimentale: les dispositifs utilisés devaient être très efficaces pour détecter les informations sur la clé de chiffrement. Si trop unités d'information (sous forme de paires de particules de lumière intriquées) restaient indétectables, il était impossible de savoir si elles avaient été interceptées par un tiers. Le nouveau protocole surmonte cet obstacle avec une astuce - les chercheurs ajoutent du bruit artificiel aux informations sur la clé de chiffrement. Même si de nombreuses unités d'information ne sont pas détectées, un «espion» reçoit si peu d'informations réelles sur la clé de chiffrement que la sécurité du protocole reste garantie. De cette façon, les chercheurs ont réduit l'exigence sur l'efficacité de détection des appareils.

«Puisque les premiers ordinateurs quantiques sont maintenant disponibles, nous avons un besoin urgent de nouvelles solutions pour protéger nos vies privées», explique le professeur Sangouard. «Notre travail représente une étape vers la réalisation de communications ultra-sécurisées.» 

Lien vers l'article publié sur les sites de l’université de Bale et ETHZ