Sécuriser les communications grâce aux technologies quantiques

  • 27 Sep. 2022 -
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  • Mis à jour le: 27 Sep. 2022 12:52

Plusieurs projets novateurs conduits par des scientifiques dans les pays de l’Alliance et les pays partenaires, ouvrent aujourd’hui de nouvelles perspectives s’agissant d’exploiter la puissance des technologies quantiques pour prévenir toute l’interception et tout piratage des communications. Le recours à ces technologies dans les secteurs de la sécurité et de la défense pourrait aider à sécuriser pour l’avenir la transmission des informations, en la protégeant contre des systèmes de piratage de plus en plus sophistiqués et en contribuant aux efforts que l’OTAN déploie pour conserver son avance technologique.

The Quantum Key Distribution setup at the Faculty of Electrical Engineering and Computer Science of the Technical University of Ostrava, Czech Republic.

Partie du système QKD (distribution quantique de clés) à la Faculté de génie électrique et d’informatique de l’Université technique d’Ostrava (République tchèque).

Des chercheurs étudient dans le cadre de projets de recherche et développement menés au titre du programme de l’OTAN pour la science au service de la paix et de la sécurité (SPS) le volet sécurité des applications des technologies quantiques dans leurs trois principaux domaines, à savoir l’informatique, les capteurs et les communications. Les ordinateurs et les capteurs quantiques élèvent les performances de ces systèmes de calcul et de télémesure à des niveaux auxquels on ne pouvait prétendre jusqu’ici. Dans le domaine de la communication quantique, les travaux menés au titre du programme SPS laissent entrevoir des résultats très prometteurs. Ces projets portent sur le développement de systèmes permettant de chiffrer et de sécuriser la transmission d’informations au moyen de la distribution quantique de clés (QKD) et de la cryptographie postquantique (PQC). Parce qu’elles interdisent tout accès non autorisé, ces techniques sont une réponse aux préoccupations de sécurité croissantes qu’engendrent les nouvelles technologies comme les ordinateurs quantiques, machines capables de déchiffrer des communications secrètes.

Essais de distribution quantique de clés

La distribution quantique de clés (QKD) est une méthode de communication quantique qui permet de partager des clés de déchiffrement. Le message chiffré est envoyé via les réseaux classiques, tandis que les clés destinées à le décrypter sont échangées par des moyens quantiques, rendant ainsi toute interception impossible. Seul le destinataire peut donc décoder le message. Appliquée dans le cadre d’un projet SPS, cette méthode a permis de connecter l’Italie à Malte au moyen d’une liaison QKD prototype en utilisant un câble à fibre optique sous-marin, une première.

Un autre projet de recherche soutenu par le programme SPS visait à étudier les techniques QKD pour envoyer des clés cryptographiques entre deux points situés à plusieurs centaines de kilomètres. Parallèlement, des chercheurs d’une université tchèque travaillent sur l’intégration de la technologie QKD dans un réseau 5G pour déterminer si cette distribution pourrait renforcer la cybersécurité des futurs systèmes de communication.

Environnement de communication expérimental capable de résister à des attaques quantiques, qui a permis de connecter des utilisateurs en Belgique, à Malte, en Slovaquie, en Espagne et aux États-Unis.

Environnement de communication expérimental capable de résister à des attaques quantiques, qui a permis de connecter des utilisateurs en Belgique, à Malte, en Slovaquie, en Espagne et aux États-Unis.

Démonstration de cryptographie postquantique

Contrairement à la distribution quantique de clés, qui utilise des propriétés quantiques physiques pour assurer la protection des informations, la cryptographie postquantique (PQC) utilise elle la cryptographie et des fonctions mathématiques pour sécuriser les communications. Un groupe de scientifiques venus de différents pays et œuvrant dans le cadre du programme SPS a récemment démontré que la cryptographie postquantique permettait de transmettre des informations en toute sécurité, sans qu’un hacker puisse les déchiffrer, même à l’aide d’un ordinateur quantique. Mettant en œuvre un protocole sécurisé, cinq groupes de recherche – respectivement basés à Malte, en Slovaquie, en Espagne, aux États-Unis et au siège de l’OTAN (Belgique) – sont parvenus à établir une communication dans un environnement totalement sécurisé, sans risque d’intrusion.

Dans le nouveau concept stratégique de l’OTAN, document adopté au sommet de Madrid, en 2022, les Alliés reconnaissent le rôle crucial que peut jouer la technologie, et plus particulièrement par les technologies émergentes et les technologies de rupture (TE/TR), lorsqu’il s’agit de façonner l’avenir de l’Alliance. Pour étudier les possibilités et les risques associés aux TE/TR, le programme SPS soutient des travaux de recherche portant sur les tendances technologiques dans certains domaines comme l’intelligence artificielle, les systèmes autonomes, la bio-ingénierie, et surtout les technologies quantiques. Dans l’avenir, les projets SPS consacrés aux technologies quantiques étudieront comment intégrer la distribution quantique de clés et la cryptographie postquantique pour une sécurisation optimale et holistique des infrastructures informatiques dans l’Alliance.