Apocalypse quantique : la fin de la cybersécurité pour demain ?
L’ESSENTIEL Une grande partie de la cryptographie moderne repose sur l’existence de problèmes mathématiques difficiles à résoudre. Ces problèmes sont conçus de telle sorte que le calcul qui permettrait de les résoudre n’est pas possible en pratique, soit parce qu’il prendrait des milliards d’années, soit parce qu’il nécessiterait de couvrir la Terre de superordinateurs.
La cryptographie moderne, qui protège les communications sur Internet et les transactions financières, repose sur des problèmes mathématiques jugés difficiles à résoudre. Par exemple, il est quasi impossible de factoriser un très grand nombre en ses composantes premières en un temps raisonnable avec un ordinateur classique. Ces problèmes garantissent que même si une clé publique est connue, il est impossible de retrouver la clé secrète correspondante. Cependant, ces protections pourraient être réduites à néant par l’arrivée des ordinateurs quantiques, capables de résoudre ces problèmes bien plus rapidement grâce à des algorithmes comme celui de Shor (inventé en 1995). Aujourd’hui, environ deux tiers des connexions web utilisent déjà des algorithmes post-quantiques, signe d’une anticipation du risque.
La cryptographie asymétrique ou à clé publique, inventée dans les années 1970, utilise deux clés : une clé publique (partagée avec tout le monde) et une clé secrète (gardée privée). Par exemple, Alice et Bob utilisent ces clés pour communiquer sans échanger de secret au préalable. Alice combine sa clé secrète avec la clé publique de Bob pour créer un secret commun, et inversement. Ce protocole, comme celui de Diffie-Hellman, évite l’échange de clés secrètes entre chaque utilisateur, réduisant la complexité de gestion des clés. Cependant, un ordinateur quantique pourrait casser ces systèmes en résolvant rapidement les problèmes mathématiques sous-jacents.
En 2015, la NSA (agence de sécurité américaine) a alerté sur l’urgence de se préparer à la menace quantique, suivie en 2016 par le NIST (institut américain des standards), qui a lancé une campagne pour identifier des algorithmes post-quantiques. Plus de 80 propositions ont été examinées, et les premières normes ont été publiées en 2024. Ces nouveaux algorithmes reposent sur des problèmes mathématiques difficiles même pour un ordinateur quantique. Une annonce récente de Google en 2024 estime qu’il suffirait de 500 000 qubits (unités de calcul quantique) pour casser les algorithmes actuels, un nombre bien inférieur aux précédentes estimations.
Le scénario Harvest Now, Decrypt Later (récolter maintenant, déchiffrer plus tard) consiste à collecter dès aujourd’hui des données chiffrées, en attendant qu’un ordinateur quantique suffisamment puissant soit disponible pour les déchiffrer. Ce risque est pris au sérieux par des agences comme le BSI (Office fédéral allemand de la sécurité des technologies de l’information). Par exemple, des données sensibles comme des transactions bancaires ou des communications gouvernementales pourraient être interceptées aujourd’hui et déchiffrées dans 10 ou 20 ans, une fois la technologie quantique mature.
Face à cette menace, les États-Unis et l’Europe prévoient de remplacer la cryptographie actuelle par des solutions post-quantiques d’ici 2030 à 2035. Environ deux tiers des connexions web utilisent déjà ces algorithmes, et des acteurs comme Signal (messagerie instantanée) les intègrent. Cependant, cette transition est complexe et coûteuse. Elle nécessite de déployer de nouveaux systèmes sur 5 à 10 ans, tout en protégeant les secrets à long terme (données devant rester confidentielles pendant des décennies). Par exemple, un satellite lancé aujourd’hui doit être équipé de cryptographie post-quantique pour résister à une menace future.
La transition vers la cryptographie post-quantique représente un défi majeur, mais aussi une opportunité pour les acteurs capables de s’adapter rapidement. Les entreprises et les États doivent investir dans la modernisation de leurs infrastructures cryptographiques. L’éducation joue aussi un rôle clé : il faut former la prochaine génération de cryptographes à ces nouvelles normes. Des livres comme celui de *Pierre-Alain Fouque*, *Pascal Lafourcade* et *Ludovic Perret* (publié en 2024) visent à démocratiser ces connaissances. La menace quantique n’est pas une fatalité, mais une incitation à innover.
