Comment pouvons-nous protéger les communications contre les écoutes si nous ne faisons pas confiance aux appareils utilisés dans le processus ? C'est l'une des principales questions de la recherche en cryptographie quantique. Des chercheurs de l'Université de Bâle et de l'ETH Zurich ont réussi à jeter les bases théoriques d'un protocole de communication garantissant 100 % de confidentialité.

La perspective de pirates en possession d'ordinateurs quantiques représente une menace future sérieuse pour les cryptosystèmes d'aujourd'hui. Les chercheurs travaillent donc sur de nouvelles méthodes de cryptage basées sur les principes de la mécanique quantique. Cependant, les protocoles de chiffrement actuels supposent que les dispositifs communicants sont connus, entités dignes de confiance. Mais que se passe-t-il si ce n'est pas le cas et que les appareils laissent une porte dérobée ouverte aux attaques d'écoute ?

Une équipe de physiciens dirigée par le professeur Nicolas Sangouard de l'Université de Bâle et le professeur Renato Renner de l'ETH Zurich ont développé les bases théoriques d'un protocole de communication offrant une protection ultime de la vie privée et pouvant être mis en œuvre expérimentalement. Ce protocole garantit la sécurité non seulement contre les pirates informatiques avec des ordinateurs quantiques, mais aussi dans les cas où les appareils utilisés pour la communication sont des "boîtes noires" dont la fiabilité est une qualité totalement inconnue. Ils ont publié leurs résultats dans la revue Lettres d'examen physique et ont déposé une demande de brevet.

Diluer les informations avec du bruit

S'il existe déjà quelques propositions théoriques de protocoles de communication avec boîtes noires, il y avait un obstacle à leur mise en œuvre expérimentale :les appareils utilisés devaient être très efficaces pour détecter les informations sur la clé de chiffrement. Si trop d'unités d'information (sous la forme de paires de particules lumineuses enchevêtrées) ne sont pas détectées, il était impossible de savoir s'ils avaient été interceptés par un tiers.

Le nouveau protocole surmonte cet obstacle avec une astuce :les chercheurs ajoutent un bruit artificiel aux informations réelles sur la clé de chiffrement. Même si de nombreuses unités d'information ne sont pas détectées, un espion reçoit si peu d'informations réelles sur la clé de chiffrement que la sécurité du protocole reste garantie. De cette façon, les chercheurs ont abaissé l'exigence sur l'efficacité de détection des appareils.

« Depuis que les premiers ordinateurs quantiques à petite échelle sont maintenant disponibles, nous avons un besoin urgent de nouvelles solutions pour protéger la vie privée, ", déclare le professeur Sangouard. "Notre travail représente une étape importante vers la prochaine étape dans les communications sécurisées."