Cloudflare cible l’année 2029 pour le déploiement d’une sécurité post-quantique totale

Cloudflare accélère sa feuille de route post-quantique. Notre objectif est désormais que l’année 2029 soit celle de la sécurité post-quantique (PQ) intégrale, notamment (et surtout) avec l’authentification post-quantique.

Chez Cloudflare, nous avons à cœur de rendre l’Internet confidentiel et sécurisé par défaut. Nous avons commencé par proposer des certificats SSL universels gratuits en 2014, nous avons commencé à préparer notre migration post-quantique en 2019, puis nous avons activé le chiffrement post-quantique pour tous les sites web et les API en 2022, afin d’atténuer les attaques de type « collecter maintenant/déchiffrer plus tard ». Si nous nous réjouissons de constater que plus de 65 % du trafic humain acheminé vers Cloudflare est chiffré avec un algorithme post-quantique, notre travail restera inachevé tant que l’authentification n’aura pas bénéficié d’une mise à niveau, elle aussi. De nouvelles études fiables et la rapidité des évolutions du secteur laissent penser que l’échéance de cette migration est beaucoup plus proche que prévu. Il s’agit là d’un défi que toutes les entreprises doivent relever avec urgence ; c’est pourquoi nous accélérons notre calendrier interne de préparation à l’événement Q-Day.

Que s’est-il passé ? La semaine dernière, Google a annoncé avoir considérablement amélioré l’algorithme quantique permettant de briser les systèmes de cryptographie sur les courbes elliptiques, largement utilisés pour sécuriser Internet. L’entreprise n’a pas révélé l’algorithme, mais a fourni une preuve à divulgation nulle de connaissance qu’elle en possède un.

Et il ne s’agit même pas là de la plus grande avancée révolutionnaire. Le même jour, Oratomic a publié une estimation des ressources nécessaires pour briser les systèmes cryptographiques RSA-2048 et P-256 sur un ordinateur à atomes neutres. Pour P-256, cela nécessite un nombre incroyablement faible de 10 000 qubits seulement. On comprend désormais pourquoi Google a récemment annoncé son intention de se lancer également dans la recherche sur les technologies à atomes neutres, parallèlement aux ordinateurs quantiques supraconducteurs. Bien qu’Oratomic explique son approche fondamentale, l’entreprise omet néanmoins intentionnellement certains détails essentiels.

Ces avancées indépendantes ont incité Google à avancer son calendrier de migration vers l’informatique post-quantique à l’horizon 2029. Par ailleurs, dans son communiqué et d’autres interventions également, Google a accordé la priorité à l’authentification quantique sécurisée plutôt qu’à l’atténuation des attaques de type « collecter maintenant/déchiffrer plus tard » (« Harvest-Now/Decrypt-Later, HNDL). Comme nous l’examinerons ci-dessous, cette priorité indique que Google craint que l’échéance Q-Day puisse survenir dès 2030. À la suite de ces annonces, le directeur technique d’IBM Quantum Safe s’est montré plus pessimiste, n’excluant pas la possibilité « d’attaques quantiques ambitieuses » contre des cibles de grande valeur dès 2029.

La menace quantique est bien connue : Q-Day désigne le jour où des ordinateurs quantiques suffisamment puissants se montreront capables de briser les systèmes cryptographiques essentiels utilisés pour protéger les données et les accès sur les systèmes actuels. Les ordinateurs quantiques cryptographiquement compétents (« Cryptographically Relevant Quantum Computer », CRQC) n’existent pas encore, mais de nombreux laboratoires dans le monde explorent différentes approches de leur construction. Encore récemment, les avancées concernant les systèmes CRQC étaient pour l’essentiel rendues publiques, mais rien ne laisse présager que cela perdurera. En effet, tout porte à croire que les progrès futurs seront occultés au grand public. Scott Aaronson, scientifique en informatique quantique, a émis cette mise en garde à la fin de l’année 2025 :

À un moment donné, les personnes qui établissent des estimations détaillées du nombre de qubits physiques et de portes logiques nécessaires pour briser les systèmes cryptographiques actuellement déployés utilisant l’algorithme de Shor cesseront de publier ces estimations, ne serait-ce que pour éviter de divulguer un trop grand nombre d’informations aux adversaires. Et, pour autant que nous le sachions, ce stade est peut-être déjà dépassé.

En effet, ce stade est désormais bel et bien dépassé.

Pourquoi maintenant : des avancées autonomes sur trois fronts

Nous aimerions expliquer brièvement pourquoi il est difficile d’anticiper les progrès accomplis dans le domaine de l’informatique quantique. De véritables « bonds quantiques » dans la compréhension, comme celui dont nous avons été témoins la semaine dernière, peuvent être effectués, même lorsque tout se déroule sous les yeux du public. En termes simples, briser un système cryptographique à l’aide d’un ordinateur quantique exige de mener des travaux de développement sur trois fronts indépendants : le matériel quantique, la correction d’erreurs et les logiciels quantiques. Les progrès réalisés sur chaque front renforcent ceux accomplis sur les autres.

Le matériel. Il existe de nombreuses approches concurrentes. Nous avons évoqué les atomes neutres et les qubits supraconducteurs, mais il existe également les pièges à ions, les qubits photoniques et des projets ambitieux, tels que les qubits topologiques. Certaines approches complémentaires peuvent même être associées. La plupart de ces approches sont mises en œuvre par plusieurs laboratoires à travers le monde. Elles présentent toutes une longue liste de défis et de problèmes techniques distincts restant à résoudre et, il y a encore quelques années, il était difficile de savoir si l’une de ces approches pourrait un jour être mise en œuvre à grande échelle. Aujourd’hui, des progrès considérables ont été accomplis dans la plupart de ces domaines. Cependant, aucune de ces technologies n’a encore démontré sa capacité à être déployée à grande échelle : si c’était le cas, il ne nous resterait même plus quelques années avant l’échéance. Ces approches sont désormais beaucoup plus proches, toutefois, en particulier celle concernant les atomes neutres. Pour ignorer ce progrès, il faudrait croire que chaque approche se heurtera inéluctablement à un mur.