Choc cybertechnique : la Chine réussit à briser le cryptage RSA grâce à un ordinateur quantique ultra-puissant

Les fondations de la sécurité numérique, longtemps considérées comme inébranlables, sont désormais confrontées à une menace émergente. Un groupe de recherche en Chine a réussi à factoriser une clé RSA de 22 bits à l’aide d’un ordinateur quantique de type « annealer ». Cette avancée, menée par Wang Chao de l’Université de Shanghai, démontre que l’informatique quantique, autrefois théorique, commence à éroder le socle mathématique de la cybersécurité moderne. Ce développement soulève des questions essentielles sur l’avenir de la protection des données dans un monde de plus en plus numérique.

Les défis de l’algorithmique quantique

Le processeur de recuit quantique D-Wave Advantage a permis à l’équipe basée à Shanghai de résoudre un problème qui avait jusqu’alors échappé aux systèmes similaires : la factorisation d’un semi-premier RSA de 22 bits. Le chiffrement RSA, longtemps considéré comme l’un des piliers de la communication numérique sécurisée, repose sur la difficulté pratique de factoriser de grands nombres semi-premiers comportant deux facteurs premiers. Bien que le chiffrement RSA utilisé dans les systèmes actuels repose sur des clés de 2048 bits, la percée est significative car elle dépasse les limites précédentes, qui s’arrêtaient à 19 bits, et ce, avec une utilisation plus efficace des qubits et une réduction du bruit.

La plupart des discussions sur la rupture quantique de RSA se concentrent sur l’algorithme de Shor, qui nécessite des machines quantiques basées sur des portes et corrigées d’erreurs, encore en développement. Cependant, cette étude a employé une approche plus immédiatement disponible : le recuit quantique. Au lieu de chercher la périodicité, comme le fait Shor, les chercheurs ont reformulé la factorisation RSA en tant que problème d’optimisation combinatoire, l’ont converti en un format Quadratic Unconstrained Binary Optimization (QUBO), et ont laissé l’annealer D-Wave chercher l’état d’énergie le plus bas.

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Applications au-delà du RSA

De manière intéressante, l’équipe ne s’est pas arrêtée à RSA. Elle a également appliqué cette technique à des chiffrements de type Substitution–Permutation Network (SPN) tels que Present et Rectangle, couramment utilisés dans les systèmes embarqués. Ils ont qualifié cela de « première fois qu’un véritable ordinateur quantique a posé une menace substantielle à plusieurs algorithmes structurés SPN complets en usage aujourd’hui ». Bien que cela puisse être une exagération, le fait que ces algorithmes aient été sérieusement ciblés par des processeurs quantiques constitue un jalon en soi.

Cette avancée a suscité des préoccupations parmi les analystes de sécurité. Comme le souligne Prabhjyot Kaur du groupe Everest : « L’avancement des ordinateurs quantiques peut sérieusement menacer la sécurité des données et la confidentialité pour diverses entreprises. » Même si les appareils quantiques actuels ne peuvent pas encore casser le RSA 2048 bits, la planification post-quantique est déjà en cours.

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La réponse de la communauté internationale

Face à ces développements, le National Institute of Standards and Technology (NIST) des États-Unis a finalisé de nouvelles normes de cryptographie post-quantique (PQC) en 2024 et a sélectionné l’algorithme HQC en 2025 pour les futurs cycles. Lors d’un événement à la Maison Blanche, les agences fédérales ont été incitées à commencer la transition dès maintenant, avertissant que des adversaires pourraient stocker des données cryptées pour des attaques de « piratage maintenant, décryptage plus tard ».

Le Wall Street Journal a été explicite : « Les entreprises doivent traiter le renouvellement cryptographique comme un projet d’infrastructure pluriannuel. » Pourtant, de nombreuses organisations n’ont pas encore inventorié les algorithmes cryptographiques qu’elles utilisent. Les experts recommandent de commencer par un audit, puis d’adopter progressivement des bibliothèques sûres contre les attaques quantiques, comme Open Quantum Safe, et de tester des schémas d’échange de clés hybrides associant le RSA classique à des méthodes basées sur les réseaux, telles que CRYSTALS-Kyber, pour assurer la confidentialité future.

Vers un avenir incertain

Bien qu’une clé de 22 bits ne sécuriserait pas vos courriels, le travail de l’équipe de Shanghai prouve que le recuit quantique s’améliore, notamment grâce à des techniques ingénieuses de réduction du bruit et de modélisation. Même si l’expérience a nécessité un traitement pré- et post-procédural important, l’histoire de la cryptographie nous enseigne à ne pas sous-estimer ces premières victoires. Rappelons-nous du DES : il n’a fallu que quatre ans après les premières fissures pour qu’il tombe face à une machine sur mesure de 250 000 dollars en 1998.

Alors que nous avançons vers un avenir de plus en plus connecté, la question persiste : comment les entreprises et les gouvernements se prépareront-ils à l’ère de l’ordinateur quantique ?