L'informatique quantique, encore au stade théorique, est l'utilisation de phénomènes mécaniques quantiques tels que la superposition et l'enchevêtrement pour effectuer des calculs. Un ordinateur quantique est utilisé pour effectuer ce calcul, qui peut être implémenté théoriquement ou physiquement. Ils seront capables de résoudre les problèmes plus rapidement que les ordinateurs classiques actuels et pourraient briser instantanément les méthodes de chiffrement actuelles. Pour éviter ce dernier cas, les chercheurs d’IBM ont mis au point un nouveau système de chiffrement qui protège les données contre les ordinateurs quantiques.Bien que l'informatique quantique ne soit qu'à ses balbutiements, des expériences ont été menées dans lesquelles des opérations de calcul quantique ont été exécutées sur un très petit nombre de qubits. Ce domaine promet d’offrir des ordinateurs ultras performants qui pourraient révolutionner les technologies numériques. Des géants de l’informatique, parmi lesquels on peut citer Alibaba, Google, IBM ou encore Microsoft, mènent une concurrence ardue en vue d’atteindre des performances inégalées et de démocratiser ces équipements.
L'avènement des ordinateurs quantiques pourrait affaiblir la sécurité offerte par les méthodes de chiffrement actuelles
Une fois disponibles, les ordinateurs quantiques seront capables de résoudre certains types de problèmes complexes presque instantanément, des problèmes si complexes que leur résolution prendrait des milliards d'années de traitement des ordinateurs conventionnels. Cette puissance de calcul pourrait cependant affaiblir la sécurité offerte par les méthodes de chiffrement utilisées de nos jours, à en croire certains acteurs du domaine. En mai 2018, le directeur d'IBM Research, en particulier, a mis en garde contre les ordinateurs quantiques sur cet aspect.
« Le chiffrement actuel repose sur de nombreux problèmes qui, à notre avis, ne peuvent pas être résolus par des ordinateurs classiques », a déclaré Vadim Lyubashevsky, chercheur chez IBM Research. Selon lui, il s’avère que les ordinateurs quantiques peuvent résoudre le genre de problèmes de chiffrement sur lesquels l’on a fondé le chiffrement dans les années 1980 de façon exponentielle plus rapide que les ordinateurs classiques. Plutôt que d’attendre qu'un ordinateur quantique réalise cet exploit, ils ont commencé leurs recherches plus tôt.
D’après Alan Woodward, professeur d’informatique à l’Université de Surrey, en Angleterre, qui ne participe pas aux recherches d’IBM, le travail consiste à trouver de nouvelles méthodes de chiffrement que les ordinateurs quantiques ne pourront pas manipuler, basées sur des équations plus sûres. Ensuite, ces nouvelles méthodes doivent également prendre en compte les problèmes ou les choses dans lesquelles les ordinateurs quantiques ne seront d’aucune aide. Si ces nouveaux algorithmes tiennent en compte ces points, alors ils pourront résister aux ordinateurs quantiques.
« L'hypothèse de travail est que si vous pouvez trouver un de ces problèmes mathématiques qui sont faciles à résoudre dans un sens, mais difficiles à résoudre dans l'autre sens, et que ce problème ne peut pas être résolu dans le cadre du problème du sous-groupe caché, alors il devrait être capable de résister aux attaques par des ordinateurs quantiques », a déclaré Woodward. Un « problème de sous-groupe caché » décrit une catégorie qui inclut le problème de décomposer les nombres en fonction de leurs principaux facteurs.
« Alors que les ordinateurs quantiques peuvent mieux faire certaines choses contre un ensemble particulier de problèmes, il y a des tonnes d'autres choses pour lesquelles ils n'aident pas du tout, presque pas du tout. C'est le genre de problèmes sur lesquels les gens essaient de construire le chiffrement », a-t-il expliqué. Il pense aussi que dans quelques années, les ordinateurs quantiques pourraient être capables de déchiffrer des systèmes tels que RSA, une méthode largement utilisée pour chiffrer des données.
Actuellement, deux méthodes de chiffrement sont couramment utilisées pour la sécurité des données
Aujourd’hui, il existe trois types de méthodes de chiffrement pour sécuriser les données envoyées en ligne ou pour chiffrer les fichiers sur un ordinateur, mais deux sont couramment utilisées
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