Il en existe depuis des lustres. Ainsi, l'attaque PNS (photon number splitting) repose sur l'imperfection des appareils de génération de photons, qui occasionnellement en émettent plusieurs avec la même polarisation. En utilisant la mécanique quantique, la théorie de l’information ainsi que le code de Vernam, Bennett et Brassard ont proposé un protocole en 1984 appelé cryptographie quantique abrégé par BB84. Ce n'est pas le cas lorsqu'un utilisateur a besoin d'une connexion sécurisée de son navigateur à un site de commerce électronique, par exemple. Autrement dit, auteur 6= signataire. Ainsi à cause du principe d’incertitude et du principe de superposition Ève risque grandement d’introduire des incohérences dans les données de Alice et Bob. De plus même si Ève envoie une photon correspondant à  la base la chance qu’il soit « bon » est de 1 sur 2 car les erreurs dues au photo-détecteurs ne sont pas rares, donc même en l’absence d’espion les messages chiffrés seront un peu différents de l’émetteur au récepteur, ce phénomène ce nomme niveau de bruit (dark counts). Le défi de cette vidéo était de donner quelques notions de communication quantique dans le format imposé de 3-4 minutes ! La sécurité des protocoles d'échange quantique de clé est appuyée sur l'hypothèse que le théorème de non clonage prive un adversaire d'apprendre l'état d'une particule avant la mesure. 3. Le réseau DARPA QKD[8], constitué de dix nœuds, est en place depuis 2004. Cette sécurité repose donc sur une propriété de la physique quantique, plutôt que sur la difficulté mathématique d'un problème, comme c'est le cas des protocoles d'échange de clé utilisés aujourd'hui. Après avoir marqué la science du XXe siècle, la physique quantique est bien partie pour marquer aussi le XXIe. Petit précis de cryptographie quantique. la cryptographie quantique, appelée aussi « distribution quantique de clés », est de permettre à deux partenaires de partager une clé dont le secret est garanti par les lois de la physique quantique, plus fiables que l’intégrité d’un coursier. Depuis, d’autres protocoles que l’algorithme BB84 ont été proposés, et de nombreuses équipes ont tenté de les mettre en œuvre expérimentalement (Gisin et al., 2002). Journal of Modern Optics, vol. En juin 2017, l'expérience QUESS montre la faisabilité de l'échange de clé sur de plus longues distances, au-delà de 1000 km[5], et avec des satellites[6]. Le soucis des cryptographes est de disposer de Deux canaux sont nécessaires : un canal aux propriétés physiques contrôlées, … Dans ce protocole, les objets échangés sont toujours dans un état de superposition quantique, les deux états utilisés étant gardés secrets. Autres protocoles : MSZ96[1], DPS02[2], SARG04[3], KMB09. Ève a donc en moyenne 1 chance sur 4 d’introduire une erreur dans les informations de Bob car une fois sur quatre bob va mesurer un mauvais photon dans la bonne base (base de Alice). Choisir aléatoirement un bit pour chaque photon unique de la séquence . Les algorithmes de chiffrement symétrique se fondent sur une même cl é pour chiffrer et déchiffrer un message. Avec la cryptographie à clé secrète, chaque paire d’entités doit disposer d’une clé pour chiffrer ses communications, d’où la nécessité d’avoir (n 2) = n(n−1) 2 (n 2) = n (n − 1) 2 clés au total. C'est notamment le cas dans le … Pour cette raison, il n’y a rien à craindre de l’envoi de la clé … Ainsi il est possible sous certaines conditions de détecter une tentative d'interception des communications. En effet, il permet en théorie de casser les codes de nombre de systèmes de cryptographie à clés publiques qui sont … La cryptographie quantique. Le protocole BB84 permet donc à deux personnes (un émetteur (Alice) et un récepteur (Bob) de créer une clé de cryptage connue seulement par eux). Cette clé est basé sur 4 états différents étant dans deux bases différentes . Principes de la cryptographie quantique L’idée fondamentale de la cryptogra- Dans cette approche de cryptographie quantique, un émetteur et un récepteur reliés par une fibre optique (le canal quantique) négocient une clé, puis un algorithme de chiffrement est appliqué sur la clé et le message. Voici … Avec la cryptographie à clé publique, la clé publique de chaque entité permet à toutes les autres de communiquer avec elle. En comparant un sous ensemble de leurs données Alice et Bob sont donc en mesure de déterminer avec une quasi-certitude que leur canal est observé. Pour établir de nouveaux principes cryptographiques, l’institut des standards technologiques des États-Unis organise ainsi un concours international. Comprendre l’informatique quantique – cryptographie L’algorithme de Peter Shor inventé en 1994 et qui permet de factoriser rapidement des nombres entiers secoue le monde de la sécurité informatique depuis au moins une bonne quinzaine d’années. La présence d'un adversaire crée donc des perturbations qui peuvent être reconnues par les participants au protocole. 2. Les photons susceptibles d’être reçus sont mesurés par Bob mais les résultats vont dépendre des choix de base fait par le récepteur on appelle les donnés reçues des clés brutes car certains bits vont différer de ceux envoyer par Alice. La cryptographie symétrique (ou à clé secrète) est utilisée pour chiffrer efficacement des données, notamment lorsqu’un canal chiffré a été établi au préalable par des algorithmes asymétriques . Ensuite, cependant, le décryptage des données nécessite la clé privée correspondante. La distribution quantique de clé est une famille de méthodes se fondant sur des principes physiques, et non mathématiques (comme c’est le cas pour la cryptographie usuelle), pour permettre à deux correspondants de construire un secret commun (une clé) en dialoguant sur des canaux publics. Depuis, à des fins expérimentales ou commerciales, plusieurs réseaux de distribution quantique de clé ont été mis en place, souvent autour du protocole BB84. De petites particules, les photons, transportent alors la clé de chiffrement, et remplacent les modèles mathématiques aujourd’hui à l’œuvre. La cryptographie quantique consiste à crypter une clé en utilisant des photons, envoyés par fibre optique. Étape de réconciliation : Alice et Bob communique via un canal non sécurisé leurs choix de base et excluent tous les bits pour lesquels la polarisation n’est pas mesurée ou est différente. Cryptographie post-quantique — Wikipédi . Il s'agit d'un protocole du type « préparation et mesure » dans lequel un objet quantique, typiquement un photon, est préparé dans un état gardé secret par l'un des participants (typiquement, un état de polarisation). Une autre approche est adoptée par le protocole E91 dû à Artur Eckert et proposé en 1991, qui est basé sur la propriété d'intrication quantique. La cryptographie quantique ne constitue donc pas en elle seule un système cryptographique mais en est un élément. La cryptographie à clé symétrique, pourrait, elle, résister aux attaques quantiques, mais ce type de cryptographie a des limites. 3.La clé publique est pk = (e,n), la clé privée est sk = (d,f(n)). Ainsi, un seul ordinateur quantique aurait réussi en quelques secondes l’exploit d’une équipe de scientifiques en Suisse, qui avait craqué, en 2007, une clé … La dernière modification de cette page a été faite le 3 décembre 2019 à 22:20. Si le taux d’erreurs (QBER – Quantum Bit Error Rate) est inférieur à 11% le canal est sur et les données n’ont pas été dérobées ni modifiées. La mise … Le but est de transmettre une clé de façon sécurisée.En effet, la plupart des protocoles de sécurité sont connus et basés sur une clé symétrique,… Enfin, une catégorie d'attaque s'appuie sur la manipulation du canal lui-même, qui permet la manipulation de phase[13], des décalages temporels[14], ou l'insertion de faux états[15]. Elle exige que les deux terminaux partagent une clé à l'avance. Purification : Alice et Bob communiquent publiquement une faible partie de leurs séquences pour estimer ainsi le taux d’erreurs, Cette estimation permet de voir si un « espion » ne c’est pas emparer de leurs informations. Nous allons reprendre l’exemple d’Alice et Bob qui se transmettent des informations via un canal quantique donc si un espion (Ève) essaye de décrypter les informations échangées elle va devoir passer par l’étape de la mesure (/de l’observation) qui, comme nous l’avons dit plutôt, va avoir des effets sur l’état de la particule et la fera passer d’un état superposé à un état défini. De plus, grâce à la mécanique quantique, nous serons capables, dans un futur proche, de réaliser un ordinateur quantique2 se basant sur les propriétés de la … En informatique quantique, l’algorithme de Grover permettrait d’accélérer la recherche d’une clé de … Ce protocole a jeté les bases d’un champ de recherche radicalement nouveau : la cryptographie quantique ou, plus précisément, la distribution de clé quantique. La Chine a une longueur d’avance en la matière, après avoir envoyé en orbite un satellite en 2016 pour établir des liaisons elles aussi protégées par chiffrement de clé quantique. Contrairement à son nom, la cryptographie quantique n’est pas de la cryptographie, car elle n’est pas une méthode de cryptage d’un message en utilisant la mécanique quantique. Cette clé secrète peut ensuite être utilisée dans un algorithme de chiffrement symétrique, afin de chiffrer et déchiffrer des données confidentielles. En 2007, le NIST annonçait une réalisation sur une fibre optique de 148,7 km[7]. Pas la place donc pour y détailler un exemple de protocole d’échange de clé quantique comme le protocole BB84 dont j’esquisse juste le principe dans la vidéo. Le projet OPENQKD de la Commission européenne réunit, à cet effet, des centres … Ils peuvent alors décider de cesser la communication, ou utiliser des techniques d'amplification pour générer une clé cryptographique sûre en dépit de la connaissance (partielle) de l'adversaire. Le record actuel de distance pour des photons polarisés transmis au moyen d'une fibre optique a été obtenu en 2015, atteignant 307 km à 12,7 kbit/s[4]. La signature aveugle permet d’apposer une signature sur un document dont le signataire ne connaît pas le contenu. Une deuxième réponse complémentaire est apportée par la « cryptographie quantique » et notamment la distribution de clé quantique (QKD pour Quantum Key Distribution). Si le taux d’erreurs est supérieur à 11% alors la procédure suivante est nécessaire: Si le test révèle que Alice et Bob ont des données très différentes alors ils rejettent les données échangés et recommencent à notre étape 1 (c’est à dire générer des photons avec une polarisations données). Certaines attaques sont structurelles, c'est-à-dire qu'elles s'appliquent, à quelques variations près, à tout protocole d'échange quantique de clé : D'autres attaques sont spécifiques à des protocoles donnés, ou à des choix d'implémentation précis. L'un des problèmes de cette technique est que la clé, qui doit rester totalement confidentielle, doit être transmise au correspondant de façon sûre. Cryptographie quantique : des concepts aux applications Romain Alléaume Département Informatique et Réseaux Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications - Paris 17 Avril 2007 Crypto’ Puces Porquerolles . Certaines de ces attaques ont été montrées contre des implémentations commerciales[16]. N’importe quel microprocesseur peut générer des nombres plus ou moins aléatoires. On devrait plus correctement la nommer «distribution quantique de clés» comme c’est le cas en anglais. Le doublement de la taille des clés est une mesure de sécurité suffisante contre les ordinateurs quantiques. La cryptographie quantique se base sur les principes physiques de la méca-nique quantique. ... cryptographie post-quantique). Un adversaire peut alors les prélever du canal sans risquer d'être détecté[12]. Nous sommes en train de la voir émerger de nos jours et nul doute qu'elle ne remplace dans les années qui viennent la cryptographie basée sur les mathématiques. Il n'est plus possible de déterminer l'état exact de polarisation (lorsque, comme souvent, des photons sont utilisés), mais les corrélations statistiques sont préservées en l'absence d'adversaire. Aucune découverte technologique ne peut contredire les prin-cipes physiques, ce qui nous donne un protocole sûr à long terme. Algorithmes de cryptographie symétrique (à clé secrète) Article détaillé : Cryptographie symétrique. La distribution quantique de clés – QKD ou Quantum Key Distribution – permet de produire une clé secrète aléatoire, connue des seuls expéditeur et destinataire, afin de chiffrer et déchiffrer les messages tout en s’appuyant sur un protocole de cryptographie symétrique traditionnel. Le réseau SECOCQ QKD[9] est en place depuis 2008 et utilise 200 km de fibres optiques standard. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Ève doit choisir une base pour mesurer la polarisation mais tout comme Bob elle ignore la base utilisé pour crypter le message elle a donc une chance sur deux de se tromper et d’envoyer une fausse information (cette attaque porte le nom de « intercept/resend attack » et elle est presque impossible à effectuer). D’un point de vue physique, le message est une impulsion lumineuse modulée en phase et en intensité avec un protocole spécifique. Parmi les propriétés fondamentales sur lesquelles s'appuie l'échange quantique de clé, il y a notamment le théorème de non clonage, qui garantit qu'il est impossible pour un adversaire de créer une réplique exacte d'une particule dans un état inconnu. Quand Alice et Bob essayent de communiquer mais qu’Eve écoute, que se passe-t-il ? La réalisation d'un échange quantique de clé repose sur la capacité à générer assez rapidement des objets quantiques dans un état prescrit, à mesurer ces objets, et à les transmettre sur des distances suffisantes. Ils conservent les données échangées durant l’étape de vérification de la fiabilité de leur canal la dernière étape consiste à attribuer des valeurs (0 et 1) à leurs polarisations verticales et horizontales ainsi que circulaire (droite et gauche) ceci va créer leur clé secrète qui sera connue que d’Alice et Bob. La révolution de l’informatique quantique rendra de nombreux concepts et appareils obsolètes, engendrant certains problèmes de sécurité. 1.Protocole BB84 En utilisant la mécanique quantique, la théorie de l’information ainsi que le code de Vernam, Bennett et Brassard ont proposé un protocole en 1984 appelé cryptographie quantique abrégé par BB84. Cryptographie Quantique : La communication quantique et le protocole BB84 . Le premier protocole d'échange quantique de clé est BB84, proposé en 1984 par Charles Bennett et Gilles Brassard. Le but est de transmettre une clé de façon sécurisée.En effet, la plupart des protocoles de sécurité sont connus et basés sur une clé symétrique, il y a une seul clé pour crypter et décrypter ce qui permet la protection du message. L' échange quantique de clé (ou distribution quantique de clé, ou négociation quantique de clé), souvent abrégé QKD (pour l'anglais : quantum key distribution) est un échange de clé, c'est-à-dire un protocole cryptographique visant à établir un secret partagé entre deux participants qui communiquent sur un canal non sécurisé. Elle s’appuie sur des propriétés de mécanique quantique pour sécuriser le transport de l’information. La seconde, la clé publique, est conçue de telle sorte que n’importe qui puisse l’utiliser pour crypter des informations. La cryptographie quantique est une tentative de mise en œuvre des prédicats de la mécanique quantique afin d'assurer la confidentialité, l'intégrité et/ou la non-interception de transmissions de données. Les systèmes de cryptographie quantique et traditionnels sont tous alimentés par des générateurs de nombres aléatoires. L’autre piste, la cryptographie quantique, est quant à elle physique. 13/29 J. Lavauzelle – Clef Publique 6 – M1 mathématiques et applications. Pour schématiser, la cryptographie à clé publique repose sur des problèmes mathématiques faciles à calculer dans un sens, mais beaucoup plus difficiles à calculer dans l’autre sens. La clé privée n’est jamais partagée avec personne, elle ne peut donc pas être interceptée. La QKD, dont la sécurité repose sur les lois de la physique quantique, permet d’échanger une clé secrète servant ensuite à sécuriser un protocole de cryptographie symétrique classique. Plan de l’exposé Elements d’information quantique Cryptographie quantique : principes, réalisations Perspectives d’applications de la crypto quantique … Ce secret sert généralement à générer une clé cryptographique commune (c'est pourquoi il s'agit d'échange de clé, au singulier), permettant ensuite aux participants de chiffrer leurs communications au moyen d'un algorithme de chiffrement symétrique. L'idée fondamentale sur laquelle repose la notion de distribution de clé quantique (Quantum Key Distribution - QKD) est d'em-ployer des photons uniques au lieu de paquets entiers de photons . Le BB84 se déroule en trois étapes qui sont : Base linéaire : polarisation orthogonale, soit HORIZONTALE soit VERTICALE, Base circulaire : polarisation, soit droite soit gauche, On leurs attribue des valeurs qui dépendent des choix fait par l’émetteur. Il s'agit de la cryptographie dont les bases reposent sur la physique quantique. L'échange quantique de clé se caractérise en ce qu'il fonde sa sécurité non pas sur la difficulté calculatoire supposée de certains problèmes, comme c'est le cas pour les protocoles cryptographiques utilisés aujourd'hui, mais sur l'impossibilité supposée de violer les principes de la physique quantique : c'est un cas particulier de cryptographie quantique. Si les machines aujourd’hui en … Pour avoir un système cryptographique complet, il faudrait associer la QKD à un algorithme de chiffrement … C'est aussi un sous-domaine de l' informatique quantique Tokyo QKD[10] est en place depuis 2010. Une contre-mesure consiste à s'appuyer ici sur un. La cryptographie à clé secrète est considérée robuste dans un monde post-quantique à condition que la longueur des clés utilisées soit suffisante. Toutefois, il existe des attaques sur plusieurs protocoles d'échange quantique de clé, liés aux limitations inévitables des appareils réels de génération et de mesure, aux phénomènes de décohérence, ou encore à la présence de canaux auxiliaires exploitables par un attaquant. Cryptographie post-quantique Préparer un avenir à sécurité quantique La quasi-totalité des communications numériques sont protégées par trois cryptosystèmes : le chiffrement par clé publique, les signatures numériques et l’échange de clés. Dans ce schéma, le récepteur … 48, Issue 13, générateur de nombres aléatoires matériel, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Distribution_quantique_de_clé&oldid=165091666, licence Creative Commons attribution, partage dans les mêmes conditions, comment citer les auteurs et mentionner la licence, Tous les protocoles d'échange quantique de clé sont vulnérables à une, Tous les protocoles d'échange quantique de clé sont également vulnérables à une attaque par, Il existe des attaques basées sur la capacité d'un adversaire à détecter l'état de mesure choisi par l'un ou l'autre des participants : s'ils utilisent un, Les protocoles qui reposent sur le choix d'une suite aléatoire de bits sont vulnérables si la source d'aléa utilisée ne possède pas assez d'entropie, ou si elle est prévisible. L’efficacité de la cryptographie quantique réside dans les propriétés des phénomènes du monde microscopique qui vont permettre de détecter durant la « lecture » du message par le récepteur la présence d’un espion. Signature aveugle Une extension. … Nous allons maintenant passer à la description des trois briques de la cryptographie quantique avec pour commencer, la génération de clés aléatoires. Elle est basée sur les principes de diffusion et de confusion. L'échange quantique de clé (ou distribution quantique de clé, ou négociation quantique de clé), souvent abrégé QKD (pour l'anglais : quantum key distribution) est un échange de clé, c'est-à-dire un protocole cryptographique visant à établir un secret partagé entre deux participants qui communiquent sur un canal non sécurisé. L'effondrement du paquet d'ondes assure qu'après la mesure, il est impossible de retrouver l'état précédent. En revanche, la présence d'un adversaire qui tenterait de mesurer les objets quantiques échangés causerait la destruction des corrélations, un phénomène que les participants peuvent détecter comme une violation des inégalités de Bell. L'autre participant (ou un adversaire éventuel) fait un pari quant à l'état de l'objet quantique, et effectue une mesure. On estime ainsi qu’en utilisant 500 ordinateurs classiques d’aujourd’hui, il faudrait un milliard d’années pour craquer une clé de chiffrement RSA de 2048 bits. Selon le concept et le mode de fonctionnement mis en œuvre, les systèmes de cryptographie modernes relèvent de deux grandes techniques : la
Cannon Busters Syrena, Jardin Design Contemporain, Maman Je M'occupe Des Méchants Vf, Terrasse Sur Pilotis En Béton, Hydrofuge Travertin Point P, Bill Gates Netflix Review, Jennifer Love Hewitt Mari, Sophie Tal Men,