Cryptographie dans un monde quantique – CryptiQ

Le respect de la vie privée et la confidentialité des données numériques sur
le long terme est un enjeu majeur. De plus, l'ordinateur quantique, qui offre
des possibilités de calcul bien supérieur à l'ordinateur classique, a
récemment fait l'objet de recherches scientifiques très importantes.
L'intention du NIST de standardiser des protocoles cryptographiques
post-quantiques révèle la nécessité d'envisager un attaquant quantique qui
pourrait casser la sécurité de schémas à clef publique très utilisés.

Du côté positif, même si un ordinateur quantique universel suffisamment
puissant pour mener de telles attaques peut encore sembler bien lointain, les
technologies de communication quantique commencent à devenir concrètement
accessibles et il est d'ores et déjà possible de préparer, manipuler et
contrôler précisément des systèmes qui mettent en jeu quelques bits quantiques
d'information (qubits). De telles technologies peuvent être utilisées pour
améliorer l'efficacité et la sécurité de certains protocoles cryptographiques.

L'objectif du projet CryptiQ est d'anticiper ces changements importants en
considérant trois scénarios plausibles, du plus proche au plus lointain,
dépendant des moyens de l'adversaire et des utilisateurs honnêtes. Dans le
premier scénario, l'exécution honnête de protocoles reste classique tandis que
l'adversaire a potentiellement accès à un ordinateur quantique comme oracle.
Ce scénario bien connu porte le nom de cryptographie post-quantique. Dans le
deuxième scénario (cryptographie classique avec canaux quantiques), nous
autorisons les utilisateurs honnêtes à avoir accès à des technologies
quantiques afin d'améliorer certaines propriétés des protocoles, mais nous
restreignons cet accès aux technologies quantiques actuellement disponibles
(ou qui pourront être construites à court terme). L'adversaire est encore
autorisé à utiliser n'importe quelle technologie quantique. Enfin, dans le
troisième scénario (cryptographie dans un monde quantique), nous autorisons
les opérations quantiques les plus générales à l'adversaire et nous
considérons que tout le monde peut désormais avoir accès à de la communication
et du calcul quantiques.

Dans chaque cas, nous chercherons les modèles d'adversaire et de sécurité les
plus adaptés pour construire et prouver la sécurité de protocoles concrets.
Une telle étude nécessite le travail commun de cryptographes classiques et
d'informaticiens quantiques, comme suggéré dans l'équipe proposée dans le
projet CryptiQ.