Dernière révélation dans la saga de la NSA : l’agence américaine construirait un ordinateur quantique capable de décoder en quelques secondes n’importe quelle communication électronique chiffrée, d’après le "Washington Post".

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Ce serait l’arme de décodage ultime. Un rêve pour tout cyber-espion confronté au casse-tête des communications cryptées [mails, transactions financières, etc.], qui s'échangent sur l’Internet. Ce petit bijou technologique, c’est l’ordinateur quantique sur lequel travaillerait la NSA, selon des informations du “Washington Post”, qui cite, jeudi 2 décembre, des documents de l’ex-consultant de l’Agence nationale américaine de sécurité Edward Snowden.

Si la NSA y parvenait, “toutes les clés actuelles de chiffrement utilisées pour sécuriser des sites sur lesquels sont, notamment, gardés des secrets d’État seront inutiles”, affirme le Washington Post.

Ce chantier qui fait partie du programme secret “Penetrating Hard Targets” [pénétrer des cibles difficiles] est doté d’un budget de 79,7 millions de dollars [58,4 millions d’euros]. Disposer d’une bête de course informatique de cet acabit serait certes une révolution pour les maîtres cyber-espions. Mais pouvoir en un clin d'œil, grâce à la puissance de calcul d'un tel ordinateur, trouver une information pertinente dans une immense base de données serait aussi une aubaine pour le milieu médical ou des géants du Net comme Google s’y intéressent de très près.

Mais quel est l’ingrédient mystère de ce type d’ordinateur que les scientifiques cherchent à mettre au point depuis une trentaine d’années ? Et son avènement marquerait-il réellement la fin de toutes les communications électroniques secrètes ? Explications des enjeux et défis de cette quête d’un ordinateur quantique.

En quoi un ordinateur quantique est-il différent ?

Les informations de base dont se nourrit un ordinateur traditionnel sont les bits [binary digit], une série de 0 et de 1. L’ordinateur quantique, quant à lui, carbure aux bits quantiques aussi appelés qubits. La différence ? La superposition quantique. Le bit quantique peut certes être un 0, un 1 … mais il peut aussi être les deux à la fois.

“Cela peut ne pas paraître extraordinaire, mais imaginez une suite de 300 0-1, ce sont 2300 possibilités, soit plus que la totalité des particules de l'univers. Un ordinateur traditionnel devrait toutes les tester, alors qu’un ordinateur quantique peut le faire en une fois”, explique à FRANCE 24 Frédéric Magniez, expert en informatique quantique à l’université Paris Diderot.

Un gain de temps phénoménal. 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 de chiffrement électronique longue de 700 bits en 11 mois, en utilisant la puissance de calcul de 400 PC.

Existe-t-il déjà des ordinateurs quantiques ?

Des scientifiques ont déjà réussi à en créer, mais ils ne sont d’aucune utilité pratique pour des agences comme la NSA ou des entreprises comme Google. Les ordinateurs quantiques actuellement en fonctionnement utilisent entre 10 et 20 qubits au maximum. “Pour casser les clefs de chiffrement à 1 024 ou 2 048 bits utilisés pour sécuriser les pages Internet et communication, il faudrait plusieurs milliers de bits quantiques”, assure Frédéric Magniez. Idem pour trouver rapidement les informations pertinentes dans des immenses bases de données de Google. C’est dire s’il reste encore du chemin à parcourir avant d’arriver au super-décodeur dont rêve la NSA.

Pourquoi les ordinateurs quantiques ne sont-ils pas encore assez puissants ?

C’est, pour schématiser, la faute à Mère Nature. Elle n’aime pas la superposition quantique et pousse à ce que les particules ne restent pas dans cet état surtout quand elles sont nombreuses. “Le temps où un système peut rester quantique diminue avec le nombre de bits quantiques qu’on y ajoute”, précise Frédéric Magniez. Et pour l’heure, les physiciens n’ont pas trouvé la solution pour faire fonctionner un ordinateur quantique avec plus de 10 à 20 qubits.

”C’est le principal obstacle qui existe actuellement”, précise cet expert. À tel point que certains pensent même que l’ordinateur dont rêve la NSA n’existera jamais. Les plus optimistes, en revanche, espèrent qu’il ne faudra plus que quelques dizaines d’années pour y parvenir.

À quoi ressemble un ordinateur quantique ?

Il n’a rien à voir avec le bon vieux PC de bureau. Il s’agit en fait d’une petite puce de quelques millimètres ou centimètres. Elle est contrôlée par un énorme dispositif mécanique qui remplit une pièce entière d’un laboratoire.

Que se passera-t-il si la NSA réussit à construire son ordinateur quantique ?

Toutes les communications et données électroniques en ligne, protégées par les méthodes de cryptage actuellement utilisées, ne seraient plus sécurisées.

Mais pour Frédéric Magniez, l’hypothèse d’un ordinateur quantique ne doit pas empêcher les internautes de dormir la nuit. D'abord, parce que le progrès technologique aidant, les clés actuelles de chiffrement seront probablement décodables avec des PC traditionnels d’ici une dizaine d’années.

Ensuite, la communauté scientifique ne reste pas les bras croisés face aux bâtisseurs d’ordinateurs quantiques. Il existe ainsi une conférence annuelle de cryptographie post-quantique, qui planche sur des pistes pour sécuriser davantage les communications. Enfin, il y a aussi la cryptographie quantique. “Elle fonctionne déjà et permet à l’heure actuelle d’offrir des communications électroniques sûres à 100 % entre deux entités - comme deux banques - distantes d’environ 100 km”, précise Frédéric Magniez. Le super-ordinateur de la NSA s’y casserait les dents comme un vulgaire PC.

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