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Chapitre 12 • Systèmes à plusieurs états : notion d'états quantiques
Elle envoie le résultat à Bob. Ce dernier, avec sa clé peut faire 1' opération inverse et
retrouver le message. La sécurité ici repose donc sur la possession de clés secrètes,
et le problème est donc transféré au partage confidentiel de ces clés.
Il existe de nombreux protocoles classiques, dont le protocole RSA universellement utilisé de nos jours dans les transmissions sécurisées d'informations sur le
web et qui est basé sur la difficulté de factoriser de très grands nombres. Sa sécurité
n' est pas absolue, car rien n' interdit qu'une méthode plus rapide de factorisation
soit trouvée un jour et rende ce code obsolète.
12.3.4 Cryptographie quantique
La cryptographie quantique n'a pas les défauts précédents : comme la carte de crédit
quantique, elle procure un moyen parfaitement sûr - au moins dans son principe - de
transférer ces clés secrètes.
Nous n' entrerons pas dans ce paragraphe dans le détail de la procédure, décrite
dans de nombreux ouvrages et abordée dans l' encart 12.2. Elle est basée, comme
pour la carte de crédit, sur l' utilisation des deux bases (H,V) et (45,-45) pour mesurer
la polarisation des photons échangés. Tout espion qui a connaissance des messages
échangés qui permettent de construire la clé est immédiatement détecté car les règles
de la mécanique quantique impliquent, comme dans le paragraphe précédent, qu ' il
modifie nécessairement ces messages, et donc que sa présence peut être détectée. La
sécurité du système n' est ainsi pas une conséquence, comme c'est le cas pour toutes
les autres méthodes de cryptage, de la complexité de la procédure. Elle est assurée
par les lois même de la mécanique quantique.
La cryptographie quantique est maintenant sortie des laboratoires de recherche : on
peut trouver dans le commerce des appareils de cryptage quantique fonctionnant sur
des distances de plusieurs kilomètres. On a ainsi sécurisé en 2007, par un dispositif
de cryptographie quantique, la transmission des données électorales du canton de
Genève.
E CART 12.2 Le protocole de cryptographie quantique 8884
En 1984, Bennett et Brassard 2 ont proposé un protocole d'échange de clés secrètes basé sur l'échange de photons uniques polarisés, que nous allons rapidement expliciter ici. Ce protocole se décompose en trois étapes: génération d'une
clé, transmission, réconciliation.
1. Génération d'une clé secrète
Pour que le protocole fonctionne, Alice doit disposer d'une source parfaite de
nombres aléatoires. Pour ce faire elle utilise un des principes de base de la
2. C. H. Bennett and G. Brassard, « Proceedings of the IEEE International Conference on Computers »,
Systems and Signal Processing, nr 175, Bangalore, India 1984.
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Chapitre 12 • Systèmes à plusieurs états : notion d'états quantiques
Elle envoie le résultat à Bob. Ce dernier, avec sa clé peut faire 1' opération inverse et
retrouver le message. La sécurité ici repose donc sur la possession de clés secrètes,
et le problème est donc transféré au partage confidentiel de ces clés.
Il existe de nombreux protocoles classiques, dont le protocole RSA universellement utilisé de nos jours dans les transmissions sécurisées d'informations sur le
web et qui est basé sur la difficulté de factoriser de très grands nombres. Sa sécurité
n' est pas absolue, car rien n' interdit qu'une méthode plus rapide de factorisation
soit trouvée un jour et rende ce code obsolète.
12.3.4 Cryptographie quantique
La cryptographie quantique n'a pas les défauts précédents : comme la carte de crédit
quantique, elle procure un moyen parfaitement sûr - au moins dans son principe - de
transférer ces clés secrètes.
Nous n' entrerons pas dans ce paragraphe dans le détail de la procédure, décrite
dans de nombreux ouvrages et abordée dans l' encart 12.2. Elle est basée, comme
pour la carte de crédit, sur l' utilisation des deux bases (H,V) et (45,-45) pour mesurer
la polarisation des photons échangés. Tout espion qui a connaissance des messages
échangés qui permettent de construire la clé est immédiatement détecté car les règles
de la mécanique quantique impliquent, comme dans le paragraphe précédent, qu ' il
modifie nécessairement ces messages, et donc que sa présence peut être détectée. La
sécurité du système n' est ainsi pas une conséquence, comme c'est le cas pour toutes
les autres méthodes de cryptage, de la complexité de la procédure. Elle est assurée
par les lois même de la mécanique quantique.
La cryptographie quantique est maintenant sortie des laboratoires de recherche : on
peut trouver dans le commerce des appareils de cryptage quantique fonctionnant sur
des distances de plusieurs kilomètres. On a ainsi sécurisé en 2007, par un dispositif
de cryptographie quantique, la transmission des données électorales du canton de
Genève.
E CART 12.2 Le protocole de cryptographie quantique 8884
En 1984, Bennett et Brassard 2 ont proposé un protocole d'échange de clés secrètes basé sur l'échange de photons uniques polarisés, que nous allons rapidement expliciter ici. Ce protocole se décompose en trois étapes: génération d'une
clé, transmission, réconciliation.
1. Génération d'une clé secrète
Pour que le protocole fonctionne, Alice doit disposer d'une source parfaite de
nombres aléatoires. Pour ce faire elle utilise un des principes de base de la
2. C. H. Bennett and G. Brassard, « Proceedings of the IEEE International Conference on Computers »,
Systems and Signal Processing, nr 175, Bangalore, India 1984.
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