La percée quantique offre un aléatoire vérifiable alors que les chercheurs développent un système «inchatable» évolutif globalement évolutif enraciné dans la physique plutôt que par des algorithmes.
Dans notre monde numérique, où des communications sécurisées, des élections équitables et des audits fiables dépendent tous de nombres vraiment aléatoires, les chercheurs peuvent avoir résolu une vulnérabilité persistante: comment générer un aléatoire qui ne peut pas être manipulé secrètement.
Une équipe de Boulder de l’Université du Colorado dirigée par le chercheur postdoctoral Gautam A. Kavuri a développé la Beacon (Curby) de l’Université du Colorado (Curby), un système basé sur quantique qui produit des nombres aléatoires à l’épreuve de l’altération.
Publié dans et détaillé dans une préimpression arxiv qui l’accompagne, Curby exploite le phénomène de l’enchevêtrement quantique, où les particules maintiennent des états interconnectés quelle que soit la distance, pour créer des résultats fondamentalement imprévisibles.
«Du point de vue de la sécurité, cette approche offre quelque chose de précieux – la capacité de vérifier indépendamment que les nombres aléatoires n’ont pas été compromis», a noté Narayan Gokhale, vice-président du groupe QKS. «Pour les applications à enjeux élevés, cette vérifiabilité peut être importante.»
À son cœur technique, Curby tire son entropie des mesures de photons enchevêtrés, dont les états mystérieusement liés fournissent une source d’imprévisibilité en physique. Chaque mesure est enregistrée dans une chaîne de hachage cryptographique en utilisant le protocole de ficelle de l’équipe, créant un sentier d’audit étincelant. Toute tentative de modification des sorties passées briserait l’intégrité de la chaîne, exposant immédiatement la falsification, a indiqué le rapport.
« Nous avons construit un système que l’on peut rejoindre pour générer et vérifier le caractère aléatoire, sans obstacle majeur à la mise à l’échelle mondiale », a déclaré Kavuri dans une interview par courrier électronique. Kavuri a expliqué dans l’échange de courriels que l’architecture distribuée de Curby, prise en charge par des outils open source Docker comme le package «Beacon-in-A-Box», permet aux institutions de participer facilement.
Alors que le matériel limite actuellement le débit, Kavuri a noté que «l’ajout de processeurs plus indépendants ne fait que renforcer les garanties», ouvrant la voie à une infrastructure de fiducie évolutive dans un monde post-Quantum.
Une clé quantique à faire confiance
Le système Curby est conçu pour les applications où le hasard vérifiable est essentiel, y compris les protocoles cryptographiques, les loteries numériques et les audits publics transparents. L’équipe de recherche a indiqué que le système peut générer des nombres aléatoires à des vitesses pratiques tout en diffusant les résultats pour une vérification indépendante.
Gokhale a souligné l’architecture distribuée et vérifiable comme la force déterminante de Curby. « Pour les secteurs comme les infrastructures critiques et les communications sécurisées, Curby introduit un nouveau niveau de confiance vérifiable qui est essentiel à une époque de cyber-menaces accrues », a-t-il déclaré. Gokhale a ajouté qu’il offre quelque chose de rare dans la cybersécurité: «Entropie publiquement vérifiable et excitée».
En passant la confiance des hypothèses logicielles opaques aux principes physiques vérifiables, Curby représente une progression importante dans la façon dont les systèmes numériques pourraient établir la crédibilité, a-t-il ajouté.
Avenir de la confiance décentralisée
L’architecture du système Curby suggère des applications plus larges au-delà de ses utilisations cryptographiques immédiates, permettant potentiellement de nouvelles formes d’infrastructure de confiance décentralisée. L’approche quantique-veille de la technologie offre ce que les analystes voient comme un changement fondamental dans la façon dont les systèmes numériques pourraient établir la fiabilité.
Bien qu’il ne soit pas conçu pour remplacer les systèmes de cryptographie conventionnels, la technologie promet d’élever leur intégrité. Gokhale a suggéré que le modèle de balise Curby pointe vers un avenir où les systèmes décentralisés s’appuient sur le hasard vedette quantique en tant qu’ancre de fiducie partagée, s’étendant au-delà de l’infrastructure de clé publique traditionnelle (PKI) ou consensus de la blockchain à une couche de confiance plus enracinée en physique. «
La conception du système priorise le déploiement pratique sur les limites théoriques. Comme Kavuri l’a noté, sa sécurité s’améliore avec une participation plus large, garantissant «n’augmente qu’avec des participants plus indépendants, et non une diminution».
Bien qu’il ne s’agisse pas d’une solution complète à tous les besoins cryptographiques, Curby offre un progrès crucial dans l’architecture de confiance, en particulier pour les secteurs comme la finance, l’infrastructure et le gouvernement, où le hasard vérifiable a une importance opérationnelle et réglementaire.
