Un ordinateur quantique a cassé le cryptage RSA, mais il n'est pas encore temps de paniquer

L'informatique quantique n'est guère la chose la plus simple à comprendre, mais en termes simples, il s'agit de pousser le calcul au-delà des limites existantes en utilisant la physique étrange des particules subatomiques. La prochaine révolution de l'ordinateur quantique promet toutes sortes de réalisations stupéfiantes, ces appareils mystérieux étant prêts à mettre la effrayante de la mécanique quantique au premier plan. Cette nouvelle génération de machines est, entre autres, révolutionner la recherche, la fabrication, la modélisation financière et la cybersécurité des médicaments. Dans le cas de ce dernier, les chercheurs ont affirmé en 2024 comme ayant utilisé un ordinateur quantique pour briser une forme de chiffrement connu sous le nom de RSA.

Le chiffrement des données est largement utilisé pour protéger les données sensibles envoyées sur Internet. Le cryptage consiste à cacher ces données en les convertissant en informations apparemment aléatoires. Afin de décrocher le cryptage, une clé cryptographique est nécessaire, qui comprend essentiellement un ensemble de valeurs mathématiques que seuls l'expéditeur et le destinataire de données cryptés possèdent, permettant aux seuls parties de le déchiffrer.

Le chiffrement est utilisé sur les plates-formes de messagerie, pour protéger les informations bancaires et médicales, et même par des militaires pour assurer la sécurité des informations sensibles. Mais lorsque les ordinateurs quantiques deviennent généralisés, ils présenteront un risque majeur pour la sécurité sur Internet par leur potentiel de rendre ce chiffrement inutile. Maintenant, les chercheurs en Chine disent qu'ils ont en fait cassé une méthode de chiffrement couramment utilisée à l'aide d'une machine quantique.

RSA – du nom de ses créateurs, Ron Rivest, Adi Shamir et Leonard Adleman – est un chiffrement asymétrique ou des clés publics, par lequel deux clés distinctes sont utilisées, l'une pour le cryptage et une autre pour le décryptage. L'algorithme de clé publique le plus couramment utilisé, RSA, est utilisé dans les navigateurs Web, les services de messagerie, les VPN et d'autres formes de communication numérique. Inutile de dire qu'un ordinateur capable de briser le cryptage RSA présenterait un risque important pour la sécurité Web. Mais c'est exactement ce que les chercheurs chinois de l'Université de Shanghai prétendent avoir fait en utilisant un ordinateur quantique.

En mai 2024, le groupe a publié ses efforts dans le Journal d'ordinateurs chinois, révélant qu'ils ont pu briser les chiffrement RSA à l'aide de l'ordinateur quantique D-Wave Advantage. D-Wave, basée en Californie, vante la machine sur son site Web comme « le premier et le seul ordinateur quantique conçu pour les entreprises » et un appareil qui permet aux utilisateurs de « résoudre leurs problèmes commerciaux les plus importants et les plus complexes ». Les chercheurs chinois ont également montré que l'avantage de l'onde D et d'autres machines comme il pourrait constituer une menace gigantesque pour la sécurité sur Internet.

Au lieu d'utiliser des bits comme les ordinateurs standard d'aujourd'hui, les machines quantiques utilisent des bits ou qubits quantiques. L'unité de base des données dans les ordinateurs quantiques, les qubits peuvent exister à la fois en 1 et un 0 simultanément, contrairement aux bits dans l'informatique classique, qui doivent être l'un ou l'autre. C'est ce qui donne aux ordinateurs quantiques leur puissance et leur vitesse sans précédent. Dans le cas de l'avantage de l'onde D, la machine utilise plus de 5 000 qubits, ce qui s'est avéré plus qu'assez pour casser la forme du cryptage RSA utilisé par les chercheurs chinois de l'Université de Shanghai.

Pour ce faire, l'équipe a utilisé un processus connu sous le nom de recuit quantique. Cela fait référence à l'exploitation de la puissance de la mécanique quantique pour trouver la solution optimale à un problème qui a une quantité importante de solutions possibles. Cela signifie essentiellement que les chercheurs ont transformé la tâche de casser le cryptage cryptographique en un problème d'optimisation, montrant que les ordinateurs quantiques sont capables d'attaquer avec succès RSA en utilisant cette méthode.

Bien que la fissuration des cryptosystèmes de longue date ressemble facilement à un inquiétude inquiétante d'un avenir dans lequel la sécurité Internet est décimée par les machines quantiques, il y a une mise en garde importante pour l'étude des chercheurs chinois. À savoir, le groupe a utilisé un entier de 50 bits pour le cryptage RSA.

Le cryptage RSA est en partie basé sur l'affacturage (décomposer en termes plus petits qui peuvent être multipliés ensemble) de grands nombres premiers ou des entiers (nombres entiers qui ne sont pas des fractions). En tant que tels, plus l'entier est grand, plus le cryptage cryptographique est complexe et sécurisé. L'étude de l'Université de Shanghai a utilisé un entier de 50 bits, mais en tant que sécurité RSA, la société fondée par les créateurs de RSA Ron Rivest, Adi Shamir et Leonard Adleman, déclare « , le problème avec ces affirmations est que l'affacturage d'un entier 50 bits est un Loin de briser le cryptage 2048 bits utilisé dans les implémentations modernes de l'algorithme RSA. « 

En d'autres termes, l'expérience chinoise est l'équivalent d'une preuve de concept. L'ordinateur quantique utilisé dans l'expérience a pu briser une version relativement simple du cryptage RSA, mais n'a pas encore craqué le type plus sécurisé largement utilisé aujourd'hui. Pourtant, bien que le fait craquer une forme de cryptage quelque peu simple n'est pas exactement capable de faire tomber Internet, comme le note RSA lui-même, l'algorithme RSA est utilisé à travers le World Wide Web, ce qui signifie que « presque tout le monde a une peau dans le jeu.  » Que cette dernière expérience soit un signe de la crise de sécurité Internet à venir ou non, c'est au moins quelque chose que tout le monde devrait penser à mesure que les ordinateurs quantiques deviennent de plus en plus avancés.