Qu’est-ce que la cryptographie quantique ?

La cryptographie quantique est un moyen de sécuriser les informations basé sur le principe d’incertitude de la physique quantique.

Un cryptage basé sur cette physique serait en théorie “incassable”, puisque l’interception d’un message fait éclater le processus de cryptage comme la plus délicate des serrures de l’univers.

Avant d’être mesurés, les états d’une particule ne peuvent être décrits que sous la forme d’une probabilité, qui est définie par une équation spécifique.

C’est ce qu’on appelle l’expérience de pensée impliquant un chat. En mesurant une particule, on interfère avec lui d’une manière qui modifie les spécificités de cette équation, ce qui affecte le résultat. L’équation de Schrödinger, et comme le

Cette règle de la physique quantique peut être appliquée aux méthodes de sécurité qui rendent pratiquement impossible l’interception d’un message privé par une personne.

En quoi est-ce différent du cryptage normal ?

Si vous voulez envoyer un million de dollars à votre cousin sans vous le faire voler, vous pouvez le placer dans une boîte aux lettres personnelle dont lui seul a la clé.

Dans le monde numérique, un processus équivalent serait décrit comme un système asymétrique. La boîte aux lettres sert de ce que l’on appelle une clé publique – un processus numérique de stockage d’informations dans lequel tout membre du public peut glisser des données, mais pas l’ouvrir.

Une fois dans la boîte aux lettres, le million de dollars n’est accessible qu’à la personne qui possède la clé. Sa clé privée est générée à l’aide d’un algorithme qui comprend des éléments connus de la clé publique et des éléments secrets qu’elle seule connaît.

Une deuxième méthode, appelée système symétrique, exige que vous et votre cousin ayez tous deux déjà élaboré une clé privée. À l’instar d’une forme classique de codage utilisant un chiffre, la clé peut être beaucoup plus compliquée et le transfert de données beaucoup plus efficace, mais le système ne peut pas être adapté rapidement pour être utilisé par le grand public.

Il existe également des combinaisons de chacun de ces systèmes, qui reposent sur un mélange de clés ajoutant des séquences de verrous pour s’assurer que personne ne peut pénétrer à l’intérieur.

Même avec de nombreuses couches de cryptage traditionnel, l’essor de l’informatique quantique signifie qu’il faudra moins d’efforts pour calculer mathématiquement une clé privée, ce qui fait que même les méthodes de génération de clés les plus complexes risquent d’être brisées.

Comment fonctionne le cryptage quantique ?

Une méthode existante pour sécuriser un message à l’aide de la physique quantique est appelée distribution de clés quantiques. Il ne s’agit pas d’un cryptage au sens strict, puisque l’information elle-même n’est pas codée à l’aide d’un chiffre, mais plutôt d’un système de verrouillage et de clé.

Au lieu de cela, un message est sécurisé en utilisant des particules individuelles, comme les photons, pour créer un code binaire qui constitue la base d’une clé numérique.

Une propriété de chaque particule, comme son spin, ne peut être prédite avec certitude. Elle est déterminée par son équation quantique, qui repose sur un ensemble spécifique de conditions connues.

Ces conditions peuvent être enchevêtrées avec d’autres particules, ce qui signifie que tout changement apporté à l’une d’entre elles affectera immédiatement l’équation décrivant l’autre.

Interférer avec un photon enchevêtré de quelque manière que ce soit, par exemple en l’attrapant et en le lisant, affecterait immédiatement et simultanément le reste du système (comme d’autres particules enchevêtrées conservées dans un endroit sûr). Cela fait en effet des particules enchevêtrées un ensemble parfait de clés correspondantes.

Si quelqu’un essayait de faire une copie d’une clé en remplaçant le photon qu’il a capturé par un nouveau, sa fausse particule ne serait pas enchevêtrée avec la clé, ce qui alerterait tout le monde de la supercherie.

Des chercheurs chinois ont démontré la méthode dans un lien vidéo en 2017, fournissant ainsi une preuve de concept solide. Le fonctionnement de cette méthode nécessite encore du matériel lourd, mais la technologie en constante évolution permet d’envisager qu’un jour..

Le cryptage quantique est-il vraiment incassable ?

Si la méthode est en principe inviolable, elle repose en pratique sur une technologie et une activité humaine faillibles.

La sécurité n’est jamais aussi bonne que le matériel qui la compose et que la fiabilité des personnes qui l’exploitent. En d’autres termes, la physique est peut-être inviolable, mais nous ne le sommes certainement pas.

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