La cryptographie
La cryptographie est utilisée pour assurer la confidentialité et l’intégrité des communications face à des menaces d’écoute ou de modification mal intentionnée du trafic. Le chiffrement asymétrique et l’échange de clé, permettent, lors de la phase d’établissement d’une clé commune nécessaire à la création d’un canal de communication sécurisé, une gestion décentralisée des identités adaptée au contexte d’internet.
Les mécanismes asymétriques employés aujourd’hui, seront, en cohérence avec l’avancée des processeurs quantiques par ailleurs promue dans ce plan, menacés par un algorithme qui peut être mis en œuvre sur un ordinateur quantique universel suffisamment puissant, l’algorithme de Shor.
Qu’est ce que la cryptographie post-quantique ?
La cryptographie post-quantique est une branche de la cryptographie visant à garantir la sécurité de l’information face à un attaquant disposant d’un calculateur quantique.
Même si les ordinateurs quantiques expérimentaux actuels n’ont pas la puissance nécessaire pour décrypter un message chiffré par l’un de ces algorithmes, ils l’auront dans un futur proche et il est donc nécessaire de déployer les nouveaux algorithmes qui ont été conçus pour se prémunir de la menace de l’ordinateur quantique.
Les nouveaux standards cryptographiques
Le 5 juillet 2022, l’agence américaine NIST a annoncé les quatre algorithmes gagnants d’un concours lancé en 2016 visant à standardiser des algorithmes cryptographiques résistants aux ordinateurs quantiques. Ces standards devraient être utilisés par défaut pour sélectionner des algorithmes post-quantiques dans la plupart des produits de sécurité, à condition qu’ils soient combinés avec des algorithmes classiques fiables via des mécanismes hybrides.
Algorithmes supplémentaires
En complément des algorithmes standardisés par le NIST, au vue de la jeunesse de ces algorithmes, il reste important de rester ouvert à d’autres possibilités et à prévoir une facilité de changer d’algorithme à l’avenir.
L’algorithme FrodoKEM présente l’intérêt de ne pas ajouter de structure arbitraire sur les réseaux algébriques utilisés dans plusieurs autres algorithmes.
Et le chiffrement symétrique ?
S’agissant des mécanismes de chiffrement symétriques, utilisés pour sécuriser les informations très sensibles, rien ne permet d’affirmer, à l’heure actuelle, qu’ils seraient sérieusement menacés par les ordinateurs quantiques. Si nous disposions d’un ordinateur quantique suffisamment puissant pour attaquer par force brute sur le mécanisme de chiffrement symétrique de 128 bits, en exploitant l’algorithme de Grover, 30 ans environ seraient nécessaires pour trouver la clé de chiffrement.
Ainsi, dans un avenir prévisible, les attaques par Grover ne semblent pas représenter une menace tangible. Elles peuvent, en tout cas, être déjouées à très faible coût en passant à un niveau de sécurité plus élevé, en multipliant par deux la taille de la clé de chiffrement (256).
Il sera important en revanche d’ajuster à la hausse les exigences relatives aux sources de nombres aléatoires. Les générateurs quantiques de nombres aléatoires pourront, ainsi, jouer un rôle important dans le renforcement du chiffrement symétrique.
Migration vers la cryptographie post-quantique
Avec l’évolution rapide des technologies quantiques, la nécessité de protéger nos systèmes d’information contre des menaces potentielles devient plus pressante. Dans cet esprit, l’ANSSI a publié, le 15 janvier 2024, une mise à jour de son avis sur la migration vers la cryptographie post-quantique (PQC), offrant des perspectives et des recommandations cruciales pour sécuriser l’avenir numérique. Cet avis, considéré comme un addendum à leur publication précédente de 2022, met en lumière les avancées récentes et les efforts accrus dans la recherche et le développement de solutions cryptographiques résistantes aux ordinateurs quantiques.
L’avancée de la menace
Le moment où l’on pourra casser les algorithmes de cryptographie asymétrique dépend de l’augmentation du nombre et de la qualité des qubit des ordinateurs quantiques d’un côté, mais aussi de l’amélioration des algorithmes quantiques eux-même.
Voici quelques articles qui montrent les progrès réalisés. D’abord sur RSA-2048 sur des qubits supraconducteurs:
- En 2019, un premier papier de Craig Gidney donne une estimation de ressource à 20 millions de qubit physique et 8 heures de calcul.
- Puis en 2025, du même auteur, on descend à 1 million de qubits dans ce papier mais en 5 jours.
- En février 2026, encore un bond à 100 000 qubits seulement et en une semaine, c’est une nouvelle équipe cette fois-ci.
- En mars 2026, encore une nouvelle équipe descend la barre à 10000 qubit (Shor’s algorithm is possible with as few as 10,000 reconfigurable atomic qubits) mais avec des qubit à atome neutre et avec un temps de calcul démesuré.
Les courbes elliptiques sont encore plus à risque comme le montre un papier de Craig Gridney qui divise par 10 le nombre de porte logique nécessaire. Mais le plus intéressant est que ce post ne dévoile pas l’algorithme qui apporte le gain mais uniquement une preuve Zero-Knowledge qu’il existe. Heureusement, un français a trouvé peu de temps après (en juin 2026) un algorithme qui apporte le même gain et l’a publié ici : [2606.02235] Optimized Point Addition Circuits for Elliptic Curve Discrete Logarithms
Gidney explique toute l’histoire dans ce post The French have the Quantum Circuits qui montre que les US ont interdit la publication de l’algorithme de Google, c’est passionnant.
Et finalement, un site ECDSA.fail — can you break ECDSA? a lancé une compétition pour améliorer l’algorithme en question et vous pouvez voir que les projets sont permanents.
Tout ceci montre que les projets algorithmiques sont permanents et ont même tendance à s’accélérer avec de plus en plus de nombre qui s’y intéresse.
La date du moment où les algorithmes et les tailles de clef actuellement utilisées en cryptographie asymétrique seront vulnérables ne fait que se rapprocher.
L’avancée de la menace
Le moment où l’on pourra casser les algorithmes de cryptographie asymétrique dépend de l’augmentation du nombre et de la qualité des qubit des ordinateurs quantiques d’un côté, mais aussi de l’amélioration des algorithmes quantiques eux-même.
Voici quelques articles qui montrent les progrès réalisés. D’abord sur RSA-2048 sur des qubits supraconducteurs:
- En 2019, un premier papier de Craig Gidney donne une estimation de ressource à 20 millions de qubit physique et 8 heures de calcul.
- Puis en 2025, du même auteur, on descend à 1 million de qubits dans ce papier mais en 5 jours.
- En février 2026, encore un bond à 100 000 qubits seulement et en une semaine, c’est une nouvelle équipe cette fois-ci.
- En mars 2026, encore une nouvelle équipe descend la barre à 10000 qubit (Shor’s algorithm is possible with as few as 10,000 reconfigurable atomic qubits) mais avec des qubit à atome neutre et avec un temps de calcul démesuré.
Les courbes elliptiques sont encore plus à risque comme le montre un papier de Craig Gridney qui divise par 10 le nombre de porte logique nécessaire. Mais le plus intéressant est que ce post ne dévoile pas l’algorithme qui apporte le gain mais uniquement une preuve Zero-Knowledge qu’il existe. Heureusement, un français a trouvé peu de temps après (en juin 2026) un algorithme qui apporte le même gain et l’a publié ici : [2606.02235] Optimized Point Addition Circuits for Elliptic Curve Discrete Logarithms
Gidney explique toute l’histoire dans ce post The French have the Quantum Circuits qui montre que les US ont interdit la publication de l’algorithme de Google, c’est passionnant.
Et finalement, un site ECDSA.fail — can you break ECDSA? a lancé une compétition pour améliorer l’algorithme en question et vous pouvez voir que les projets sont permanents.
Tout ceci montre que les projets algorithmiques sont permanents et ont même tendance à s’accélérer avec de plus en plus de nombre qui s’y intéresse.
La date du moment où les algorithmes et les tailles de clef actuellement utilisées en cryptographie asymétrique seront vulnérables ne fait que se rapprocher.