Les ordinateurs quantiques vont-ils casser tous les codes de chiffrement?

Le mot « tous » transforme une menace ciblée en scénario catastrophe. Les ordinateurs quantiques pourraient attaquer certaines méthodes de cryptographie, mais ils ne disposent pas d’un passe-partout capable d’ouvrir toutes les serrures numériques.

Le mot « tous » est déjà l’indice qui cloche

Dans le langage courant, on met sous le mot « chiffrement » des mécanismes très différents. RSA, Diffie-Hellman et les systèmes fondés sur les courbes elliptiques interviennent surtout dans l’échange de clés et les signatures numériques. AES, lui, chiffre les données avec une clé secrète partagée. Un hachage vérifie l’intégrité d’un fichier et n’est pas un chiffrement réversible.

La menace quantique dépend donc de la construction mathématique attaquée. RSA repose sur la factorisation de grands nombres. Diffie-Hellman et les courbes elliptiques reposent sur des problèmes de logarithme discret. Ces problèmes sont difficiles pour les ordinateurs classiques et pourraient être résolus beaucoup plus efficacement par un ordinateur quantique suffisamment grand et corrigé des erreurs.

AES et les fonctions de hachage ne sont pas exposés au même procédé. Un ordinateur quantique ne devient pas automatiquement meilleur pour chaque calcul. Premier indice, la menace est très inégale selon la serrure utilisée.

Shor ouvre certaines serrures, pas le coffre entier

RSA, ECC et Diffie-Hellman dans le viseur

En 1994, le mathématicien Peter Shor a décrit un algorithme quantique capable de traiter efficacement la factorisation et le logarithme discret dans certaines conditions. C’est le mécanisme qui rend RSA, ECDSA, ECDH et Diffie-Hellman vulnérables en théorie. Une machine capable d’exécuter Shor à grande échelle pourrait retrouver une clé privée à partir d’informations publiques.

Le mot qui compte est « pourrait ». En 2026, aucun ordinateur quantique cryptographiquement pertinent, souvent appelé CRQC, n’est disponible. Les machines actuelles restent éloignées de la taille, de la stabilité et de la correction d’erreurs nécessaires pour attaquer les clés utilisées sur Internet. La vulnérabilité est théorique et sérieuse, mais l’attaque généralisée n’est pas une réalité opérationnelle actuelle.

Allonger une clé RSA ne change pas la nature du problème. Passer de RSA-2048 à une clé plus longue ne neutralise pas l’algorithme de Shor. Pour les systèmes à courbes elliptiques, le constat est identique. Une serrure plus grosse ne suffit pas quand l’attaquant dispose d’un procédé mathématique différent.

Grover raccourcit la recherche sans tout démolir

En 1996, l’algorithme de Grover a proposé une autre forme d’accélération quantique. Il réduit, dans le modèle d’une recherche non structurée, le nombre d’essais nécessaires d’un facteur quadratique. Cette différence change l’ampleur du risque pour le chiffrement symétrique.

En première approximation et dans ce modèle idéal, AES-128 offrirait une sécurité comparable à celle d’une clé classique de 64 bits. AES-256 conserverait environ 128 bits de sécurité théorique. Le remède consiste donc à utiliser des clés symétriques plus longues, puis à vérifier les paramètres et l’implémentation.

Grover ne transforme pas AES-256 en porte ouverte. Les fonctions de hachage peuvent elles aussi voir certaines marges de sécurité réduites par des recherches quantiques, sans être « cassées » par Shor. Le problème est une baisse de marge, pas l’effondrement uniforme de toutes les protections.

Pourquoi la formule catastrophe circule si bien

Le point de départ technique vérifiable remonte à 1994 : Shor montre qu’un algorithme quantique pourrait s’attaquer à des problèmes utilisés par la cryptographie à clé publique. Le raccourci est ensuite tentant. « RSA est menacé » devient « le chiffrement est menacé », puis « tous les codes vont tomber ». Une information qui enfle à chaque partage finit par perdre ses conditions d’emploi.

Le récit simplifie aussi une architecture que les termes courants mélangent facilement. Mot de passe, clé publique, signature, hachage et chiffrement ne désignent pas la même opération. Le biais de disponibilité ajoute une couche de brouillard : une succession de titres sur le « Q-Day » donne l’impression d’un événement proche et uniforme, alors que le calendrier dépend du nombre de qubits, de la correction d’erreurs et de l’architecture de la machine.

La viralité ne vaut pas validation scientifique. La bonne question n’est pas « le quantique casse-t-il tout? », mais « quelle construction peut-il attaquer, avec quelles ressources et dans quel délai? ». La formule fait un excellent titre, mais un mauvais diagnostic.

Le danger commence avant l’arrivée de la machine

Une attaque future peut déjà concerner des données enregistrées aujourd’hui. Un adversaire peut intercepter une communication chiffrée, la conserver, puis tenter de la déchiffrer lorsque la machine nécessaire sera disponible. Cette stratégie porte le nom de « harvest now, decrypt later », que l’on peut traduire par « récolter maintenant, déchiffrer plus tard ».

Le risque dépend de la durée pendant laquelle l’information doit rester secrète. Une donnée sans valeur après quelques jours n’a pas le même profil qu’un dossier médical, un secret industriel ou une archive diplomatique destinée à rester confidentielle pendant plusieurs décennies. Les échanges de clés sont également concernés : si un mécanisme RSA, ECC ou Diffie-Hellman est compromis, la session protégée peut être exposée, selon le protocole et les protections utilisées, notamment la gestion des clés éphémères.

Une revue scientifique publiée dans Nature le 11 mai 2022, Transitioning organizations to post-quantum cryptographydécrit une transition pouvant durer plusieurs décennies pour les organisations qui doivent remplacer leurs mécanismes. Cette publication analyse la migration et ses contraintes, pas une date certaine pour le « Q-Day ». Attendre la première machine capable d’attaquer les systèmes reviendrait à commencer les travaux après l’incendie.

La parade existe, mais elle demande un inventaire

La cryptographie post-quantique, ou PQC, regroupe des algorithmes conçus pour fonctionner sur des ordinateurs classiques tout en résistant aux attaques quantiques connues. Elle ne doit pas être confondue avec la distribution quantique de clés, qui repose sur des dispositifs et des canaux utilisant des propriétés physiques quantiques. Pour les systèmes existants, la PQC vise une migration plus compatible avec les logiciels et les équipements déjà déployés.

Les familles étudiées reposent notamment sur les réseaux euclidiens ou les fonctions de hachage. Elles ne sont pas déclarées invincibles : leur sécurité dépend de problèmes mathématiques que les chercheurs considèrent difficiles pour les ordinateurs classiques et quantiques. Les nouveaux schémas doivent encore être standardisés, testés contre les erreurs d’implémentation et intégrés dans des produits réels.

Une démarche pratique peut suivre quatre étapes :

1. dresser l’inventaire des algorithmes utilisés dans les applications, les certificats, les équipements réseau et les modules matériels;
2. classer les données selon leur durée de confidentialité et l’impact d’une divulgation;
3. tester des mécanismes post-quantiques, parfois en mode hybride avec les systèmes actuels, afin de limiter les risques de transition;
4. prévoir la crypto-agilité, c’est-à-dire la possibilité de remplacer un algorithme sans reconstruire toute l’application.

Cette dernière étape est moins spectaculaire qu’un duel entre un ordinateur quantique et un cadenas numérique, mais elle évite une panne au moment du changement. Un algorithme peut devenir obsolète à cause d’une attaque classique, d’une faille d’implémentation ou d’un progrès quantique. La bonne défense consiste à rendre le remplacement des algorithmes praticable avant l’urgence.

Verdict : le grand cadenas universel n’existe pas