Les gardiens de notre vie privée

Dossier Pour la SCIENCE 93 – Octobre-décembre 2016

Les promesses du monde QUANTIQUE

Les gardiens de notre vie privée

(Artur Ekert – Renato Renner)

Edgar Poe écrivait dans Le scarabée d'or (1843) : ''On peut affirmer que l'ingéniosité humaine ne saurait concocter un code secret que l'ingéniosité humaine ne puisse résoudre.''

Ce constat est-il toujours d'actualité ? Oui, mais la cryptographie quantique imaginée il y a 30 ans pourrait changer les choses.

Être paranoïaque est un atout, s'interroger systématiquement sur les qualités et défauts d'un système de chiffrement aide à se prémunir des mauvaises surprises. Nos secrets sont-ils à l'abri d'adversaires détenant une capacité technologique supérieure ? Peut-on faire confiance aux fournisseurs des systèmes de chiffrements ? Et, surtout, peut-on se faire confiance ? Nos courriers et données bancaires ne sont pas à l'abri d'avancées techniques, en particulier de la mise au point d'un ordinateur quantique qui décrypterait rapidement les messages chiffrés par les meilleurs systèmes fondés sur la physique classique.

Le principe le plus usité, le système RSA, repose sur deux clés, l'une publique, l'autre privée. Un message vous est envoyé en utilisant la première, vous disposez de l'autre pour le lire. La clé publique est un nombre, égal au produit, la factorisation, de deux nombres premiers qui constituent la clé privée. La capacité de calcul de nos ordinateurs est insuffisante pour trouver ces nombres. Quantique un computer pourrait factoriser des nombres très rapidement. Il faut anticiper et prévoir une autre façon de chiffrer nos données. Ce dont nous avons besoin pour un chiffrement parfait est de partager une séquence de bits aléatoires, la ''clé de chiffrement'', une suite de caractères plus longue que le message à chiffrer. Le problème étant de se transmettre la clé entre l'expéditeur et le receveur.

La cryptographie quantique offre une solution alternative en s'appuyant sur des propriétés des systèmes quantiques. Émetteur et receveur échangent des informations pour construire une clé commune, ils seraient en mesure de savoir si ces informations ont été interceptées. Proposition fut faite en 1991, par A. Ekert, d'utiliser un dispositif de distribution quantique des clés reposant sur la ''monogamie de l'intrication quantique'', propriété de certaines corrélations quantiques qui ne peuvent être partagées avec plus d'une personne.

Si les systèmes actuels sont faillibles, il n'en irait pas de même de la cryptographie quantique qui garantirait la confidentialité avec un minimum d'ingrédients : les corrélations monogames, à savoir des liens entre grandeurs physiques que seules les 2 personnes concernées connaissent, et le ''libre arbitre'', la capacité de faire des choix indépendants de tout préexistant, imprévisibles. Ce qui n'empêcherait pas de devoir prendre des précautions : placer les dispositifs de chiffrement dans des lieux isolés, accessibles par des personnes de confiance.

Pour concevoir ces systèmes quantiques de chiffrement nous faisons appel à des photons polarisés qui doivent, en plus, être ''intriqués'', c'est-à-dire dont les états sont indissolublement liés.

Autre problème, et non le moindre, expéditeur et récepteur peuvent-ils se faire confiances ? Sont-ils libres de leurs choix ?

Cette inviolabilité suppose qu'il n'y aurait rien au-delà de la théorie quantique, un pirate pourrait faire appel à des technologies plus puissantes reposant sur des phénomènes physiques non découverts, et, donc, non décrits par la physique.

Paranoïa vous avez dit paranoïa !