Adoption de la cryptographie post-quantique et implications pour la sécurité nationale

Les ordinateurs quantiques ont considérablement progressé en termes de capacités et de puissance de calcul au cours des dernières années et transforment les vulnérabilités théoriques de la cryptographie moderne en menaces réelles. Le passage à la cryptographie post-quantique (PQC) doit commencer dès maintenant, mais plusieurs défis doivent être surmontés. La première est la suivante : comment convaincre les gens de l’urgence que représente cette nouvelle technologie pas tout à fait prête ? Je soutiendrai que cette technologie favorisera les acteurs des États-nations par rapport aux cybercriminels et aux gangs de ransomwares et rendra donc plus difficile la conviction de la menace ceux qui ne sont pas déjà la cible des États-nations. Cette dynamique créera des failles que les gouvernements pourront exploiter soit secrètement, dans le cadre d’un conflit ouvert, soit par le biais d’un espionnage économique parrainé par l’État.

L’état actuel du calcul quantique

Parce que les ordinateurs quantiques ont des ordinateurs dans leur nom, beaucoup de gens pensent que ces systèmes remplaceront leurs ordinateurs traditionnels existants. La meilleure façon de les considérer est de considérer les appareils spécialisés qui complètent les ordinateurs existants, comme le font les cartes graphiques aujourd’hui. Les ordinateurs quantiques sont conçus pour exécuter des algorithmes spécifiques spécialisés dans la résolution de problèmes spécifiques, tels que le décryptage des systèmes cryptographiques.

Les systèmes quantiques, comme l’IA quantique de Google, sont également physiquement grands, avec une infrastructure de support occupant généralement une pièce entière. Le capital et le savoir-faire considérables requis pour construire ces systèmes les rendront probablement inaccessibles à presque toutes les entreprises et les gouvernements dans un avenir prévisible. À moins d’une avancée majeure dans le domaine des ordinateurs quantiques en termes de taille et de coût, il restera probablement un obstacle important à l’entrée et des gardiens de l’accès public, semblables à ceux des débuts des ordinateurs équipés d’ordinateurs centraux et de terminaux. Nous avons vu cela se produire brièvement lorsqu’Anthropic a publié Mythos et que le gouvernement américain a immédiatement imposé des restrictions en raison de problèmes de sécurité nationale. Cela contraste avec la nature démocratisante de l’IA avec les cyberattaques, quel que soit le modèle.

Il existe encore un débat important quant à savoir quand les ordinateurs quantiques seront capables de briser les systèmes cryptographiques asymétriques modernes comme RSA ou Elliptic Curve Cryptography (ECC). La RSA, par exemple, prétend que nous sommes encore loin avant que cette menace ne devienne réaliste, voire jamais. Google, de son côté, affirme que cela pourrait être le cas dès 2029. Ces deux sociétés ont leur peau dans le jeu, mais même des experts en cryptographie indépendants comme Filippo Valsorda tirent la sonnette d’alarme. Valsorda argumente de manière convaincante : « Le pari n’est pas « êtes-vous sûr à 100 % qu’un CRQC (ordinateur quantique cryptographiquement pertinent) existera en 2030 ? », le pari est « êtes-vous sûr à 100 % qu’un CRQC n’existera PAS en 2030 ? Je ne vois tout simplement pas comment un non-expert peut examiner ce que disent les experts et décider : « Je sais mieux, il y a en fait < 1 % de chance ».

Attribuer une valeur de risque

Comment attribuer un risque à une menace future comme le quantique ? L’impact et la probabilité sont les deux entrées classiques du risque. L’impact des ordinateurs quantiques sur le chiffrement asymétrique existant est très élevé et peut potentiellement conduire à la découverte d’importantes quantités de données chiffrées en mouvement ou au repos. L’impact est évident pour les organisations telles que les banques, les gouvernements, les militaires et toute personne traitant des informations confidentielles. Cette menace ouvre également la porte aux attaquants qui récoltent maintenant et décryptent plus tard, lorsque le quantum arrive à maturité. Cela signifie que les pirates ayant déjà accès à un réseau ou à une liaison de communication cryptée peuvent collecter des informations cryptées dans le but de les déchiffrer ultérieurement. Cela peut être insignifiant si les informations sont sensibles au facteur temps et ont expiré depuis longtemps, mais les dommages pourraient être graves dans des cas tels que la propriété intellectuelle cryptée.

L’impact est donc assez évident, mais c’est la probabilité que les choses se compliquent. Premièrement, il est probable que cela ne se produira pas du tout, et que cela ne se produira pas dans un délai pertinent pour les stratégies d’investissement actuelles. Le reste de la probabilité laisse présager une menace de plus en plus proche. Comment les acteurs qui auront accès à la technologie interviennent-ils dans tout cela ? Comme mentionné, le quantum restera probablement confiné aux gouvernements et aux grandes entreprises, le reste du public étant probablement contrôlé et surveillé.

Ainsi, si votre organisation n’est pas actuellement ciblée par un acteur étatique ou par des groupes ayant accès aux futurs ordinateurs quantiques, y a-t-il un impact sur eux ? Si la plupart du temps le seul compromis concerne la confidentialité, mais que l’impact monétaire est relativement faible, le risque est-il acceptable pour la plupart des organisations ? À l’exception de la Corée du Nord, peu d’États-nations causent des dommages financiers du fait de leurs activités (au-delà d’éventuelles amendes réglementaires/de conformité). Une grande partie de leurs activités sont motivées par des préoccupations de sécurité nationale, telles que la collecte de renseignements et la préparation d’un futur cyber-soutien à un conflit réel, et non financières.

Les organisations qui sont déjà la cible d’acteurs étatiques, comme les gouvernements, les entreprises technologiques, les grandes sociétés financières et les installations nucléaires, seront les premières à adopter la technologie PQC, tandis que les entreprises aux marges plus faibles la mettront probablement en veilleuse en raison du manque de risque perçu et de ressources limitées.

Risque pour la sécurité nationale

Ces conditions laisseront probablement un grand nombre d’organisations vitales pour la sécurité nationale dans l’incapacité ou la volonté de se moderniser et s’ouvriront donc à l’exploitation par les acteurs étatiques. L’écart entre le désir de payer des organisations individuelles et le coût de la défense collective doit être comblé d’une manière ou d’une autre. Cela amplifiera également les problèmes de cybersécurité déjà existants concernant les infrastructures critiques, créant ainsi des réseaux encore plus vulnérables.

Des secteurs tels que les services publics municipaux, les petits hôpitaux, l’industrie manufacturière critique et les services d’urgence des gouvernements locaux auront probablement du mal à mettre à niveau leurs systèmes vers le PQC. Cette vulnérabilité permettra en outre aux acteurs étatiques d’exploiter l’accès existant aux infrastructures critiques, comme le montrent des attaques comme Salt Typhoon, pour accéder à de nouveaux réseaux et données.

Cela pourrait permettre de collecter des informations sensibles telles que des documents classifiés ou la propriété intellectuelle d’entreprise. Cela peut également permettre d’accéder à des réseaux pour se positionner en vue d’obtenir des effets en période de conflit. Des choses comme perturber les communications, détruire des données ou accéder aux systèmes de contrôle des équipements physiques.

Les acteurs étatiques pourraient également permettre à des groupes de hackers alignés sur l’État de mener des opérations auxquelles ils ne souhaitent pas eux-mêmes être attribués. Tout cela se produit maintenant, mais l’accès aux ordinateurs quantiques fera exploser les portes de systèmes et de données sensibles auparavant inaccessibles.

Solutions possibles

Les solutions sont déjà largement disponibles, avec la publication des normes PQS par le NIST (FIPS 203-205) et plusieurs sociétés commerciales proposant des solutions PQC. Mais l’adoption sera lente en raison du grand nombre de logiciels et de matériels critiques qui devront être mis à niveau. Cinq choses peuvent faciliter la transition. Les nouvelles solutions devront également être agiles en cas de vulnérabilités dans les nouveaux systèmes, appelées crypto-agilité.

Premièrement, les mandats gouvernementaux peuvent nécessiter une adoption. Le récent décret EO 14412 établit une adoption plus rapide des systèmes PQC au sein du gouvernement fédéral. Les gouvernements devraient en outre chercher à inciter les entreprises d’infrastructures critiques à adopter les systèmes PQC, soit par des mandats supplémentaires, soit éventuellement par des incitations fiscales. D’autres réglementations et normes de conformité peuvent forcer l’adoption du PQC ; par exemple, PCI DSS ou ISO 27001 pourraient exiger explicitement le PQC.

Une deuxième méthode pour une adoption plus large consiste à faire basculer par défaut les fournisseurs de services cloud, les piles réseau (TLS) et les bibliothèques de logiciels vers les algorithmes PQC. Dans de nombreux cas, cela permettra de migrer de manière transparente de nombreux utilisateurs vers les nouvelles normes. Les organisations peuvent potentiellement utiliser la menace quantique pour promouvoir une plus grande intégration dans le cloud là où les systèmes PQC sont déjà proposés (par exemple Google, AWS).

Si les coûts et la complexité sont trop élevés, une troisième option consisterait à donner la priorité aux éléments de réseau et aux systèmes de stockage les plus critiques. Mettez ensuite à niveau ces systèmes vers des systèmes PQC plus récents ou, si cela s’avère trop difficile, mettez à jour les clés existantes vers des clés plus grandes, par exemple, RSA 2048 vers RSA 4096 ou AES-128 vers AES-256 pour gagner plus de temps.

Quatrièmement, la prise de conscience de la nécessité du PQC parmi les professionnels de la cybersécurité au sens strict et les dirigeants d’entreprise en général. Les conseils d’administration et les cadres supérieurs seront ceux qui décideront s’il convient de mettre à niveau les systèmes vulnérables et devront comprendre les risques de cette technologie.

Enfin, conformément au quatrième point, les universités et les collèges devraient élargir leur offre de cours pour inclure l’informatique quantique ainsi que des solutions spécifiques de cybersécurité afin de constituer une main-d’œuvre capable à la fois d’exploiter la puissance du quantique et de se prémunir contre les ramifications de cette nouvelle technologie.