Pourquoi la cryptographie actuelle est vulnérable
Toute la sécurité d'internet repose sur un principe simple : certains problèmes mathématiques sont faciles dans un sens et impossibles dans l'autre. La factorisation de grands nombres est le pilier de RSA. Le logarithme discret sur les courbes elliptiques est la base de ECDSA et ECDH.
Pour donner un ordre de grandeur : factoriser un nombre de 2048 bits avec les meilleurs algorithmes classiques prendrait des milliards d'années sur les supercalculateurs actuels. C'est pourquoi RSA-2048 est considéré sûr aujourd'hui.
Le problème : ces difficultés mathématiques n'existent que pour les ordinateurs classiques. Un ordinateur quantique suffisamment puissant peut résoudre ces deux problèmes en temps polynomial.
L'algorithme de Shor : la bombe à retardement
En 1994, le mathématicien Peter Shor a démontré théoriquement qu'un ordinateur quantique pouvait factoriser des grands nombres en temps polynomial/ c'est-à-dire exponentiellement plus vite qu'un ordinateur classique.
L'algorithme de Shor exploite deux principes quantiques fondamentaux :
- →Superposition : Un qubit peut être 0 et 1 simultanément. Un registre de n qubits peut représenter 2ⁿ états en parallèle.
- →Interférence quantique : Les chemins menant aux mauvaises réponses s'annulent, ceux menant à la bonne se renforcent.
En pratique : factoriser RSA-2048 nécessiterait environ 4 000 qubits logiques(soit des millions de qubits physiques en tenant compte de la correction d'erreur). IBM a franchi la barre des 1 000 qubits en 2023. La progression est réelle.
Qu'est-ce qui est vraiment menacé ?
Cassé par Shor (algorithmes asymétriques)
- ✗RSA (TLS, email, signatures)
- ✗ECDSA / ECDH (Bitcoin, TLS 1.3, Signal)
- ✗DSA, DH classique
Affaibli par Grover (symétrique)
L'algorithme de Grover réduit la complexité de la force brute par une racine carrée. AES-128 devient équivalent à AES-64 bits effectifs.
- ~AES-128 → insuffisant
- ~AES-256 → toujours sûr
- ~SHA-256 → toujours sûr
- ~SHA-384 / SHA-512 → sûrs
Résistants aux quantiques
- ✓AES-256-GCM
- ✓SHA-256 / SHA-3
- ✓Argon2id (KDF)
- ✓ChaCha20-Poly1305
La réponse du NIST : standardisation en 2024
En 2016, le NIST (National Institute of Standards and Technology) a lancé un concours mondial pour sélectionner des algorithmes post-quantiques. Après 8 ans d'évaluation, quatre standards ont été publiés en août 2024 :
Base mathématique : Réseaux euclidiens (Module-LWE)
Base mathématique : Réseaux euclidiens (Module-LWE)
Base mathématique : Fonctions de hachage
Base mathématique : Réseaux NTRU
Les réseaux euclidiens : pourquoi c'est difficile pour un QC
ML-KEM (et donc Kyber1024 qu'on utilise) repose sur un problème appelé Module Learning With Errors (M-LWE). Sans entrer dans les détails mathématiques, l'idée est la suivante :
Étant donné un système d'équations linéaires A·s + e = b
où s est le secret et e est un vecteur de petit bruit aléatoire...
Retrouver s est calculatoirement infaisable, même avec un ordinateur quantique. Le meilleur algorithme connu (BKZ) reste exponentiel.
C'est fondamentalement différent de la factorisation ou du logarithme discret : aucune généralisation de l'algorithme de Shor ne s'applique aux problèmes de réseaux.
Quelle est la vraie timeline du Q-day ?
Le “Q-day” est le moment où un ordinateur quantique sera suffisamment puissant pour casser RSA-2048 en pratique. Les estimations varient, mais un consensus se dégage dans la communauté :
La raison pour laquelle il faut agir maintenantet pas en 2034 : la menace “harvest now, decrypt later”. Des données chiffrées aujourd'hui avec RSA peuvent être stockées par des adversaires et déchiffrées le jour où le Q-day arrive. Pour les données qui doivent rester confidentielles pendant plus de 10 ans, le problème est immédiat.
Comment Kyber applique tout ça concrètement
Dans l'application Kyber, l'algorithme ML-KEM (Kyber1024, le niveau de sécurité le plus élevé) est utilisé non pas pour sécuriser un canal réseau, mais pour chiffrer le fichier coffre lui-même. Le flux complet :
Ce n'est pas juste un “label” post-quantique sur un produit existant / c'est Kyber1024 qui génère réellement la clé qui chiffre vos mots de passe.
En résumé
- ✓RSA et ECDSA seront brisés par l'algorithme de Shor une fois les QC suffisamment puissants
- ✓AES-256 et SHA-256 restent sûrs / il suffit d'éviter AES-128
- ✓Le NIST a standardisé 4 algorithmes PQC en 2024, dont ML-KEM (Kyber1024)
- ✓La menace harvest-now-decrypt-later rend la migration urgente dès aujourd'hui
- ✓Kyber (l'app) utilise ML-KEM-1024 pour chiffrer le fichier coffre, pas juste le transport