Un pas vers une communication ultra-sécurisée : Les premières connexions de Distribution de Clés Quantiques (QKD) ont été déployées en Belgique.

La Belgique en avant sur son temps. Le royaume vient de mettre en place ses premières connexions de Distribution de Clés Quantiques (QKD). Le projet BeQCI a installé trois connexions initiales dans le cadre de son réseau QKD.

BeQCI est une initiative belge au sein du projet européen plus large EuroQCI, se concentrant sur la distribution de clés quantiques (QKD). Elle vise à pallier les limitations des systèmes QKD existants en déployant diverses technologies QKD, y compris DV-QKD, MDI-QKD, CVQKD et QKD par satellite, interfacées dans différentes topologies. Grâce à la collaboration avec les services publics fédéraux, les hôpitaux, les banques, les centres de recherche, les universités et les ONG, BeQCI cherche à comprendre la demande du marché et à démontrer la fiabilité et les avantages du QKD. En favorisant les liens transfrontaliers, BeQCI contribue à la construction d’une infrastructure de communication quantique sécurisée, assurant une distribution robuste des clés de chiffrement pour une cybersécurité renforcée en Europe et au-delà.

Les 3 connexions incluent :
Une connexion entre deux campus de l’université de Gand (UGent).
Une connexion entre Redu et Transinne, utilisée par l’ESA et le CETIC.
Une connexion entre deux centres de données Belnet.

QKD est une forme de cryptographie basée sur la technologie quantique, rendant impossible l’observation ou la copie des données sans détection. Cela garantit la sécurité des informations même face aux futurs ordinateurs quantiques.
Le projet BeQCI, en collaboration avec Belnet, imec et UGent.

La Distribution de Clés Quantiques (Quantum Key Distribution, QKD) est une méthode de communication sécurisée qui utilise les principes de la mécanique quantique pour distribuer des clés cryptographiques entre deux parties. Voici un aperçu de son fonctionnement et de ses avantages :

Bits Quantiques (Qubits) : La QKD utilise des bits quantiques, ou qubits, qui peuvent exister dans plusieurs états simultanément grâce au principe de superposition quantique.
Intrication (Entanglement) : Deux qubits peuvent être intriqués, ce qui signifie que l’état de l’un est directement lié à l’état de l’autre, peu importe la distance qui les sépare.
Principe d’Incertitude d’Heisenberg : En mécanique quantique, toute mesure d’un système quantique perturbe inévitablement ce système. Cela signifie qu’une tentative d’interception des clés quantiques sera détectée par les parties légitimes.

Protocole BB84

Le protocole BB84, développé par Charles Bennett et Gilles Brassard en 1984, est l’un des premiers et des plus célèbres protocoles de QKD. Voici comment il fonctionne :
Préparation des Qubits : L’émetteur (Alice) envoie des qubits à travers un canal quantique en utilisant différentes bases de polarisation (par exemple, rectiligne ou diagonale).

Mesure des Qubits : Le récepteur (Bob) mesure les qubits en choisissant aléatoirement entre les mêmes bases de polarisation. Environ la moitié des mesures de Bob seront dans la bonne base.

Annonce Publique : Alice et Bob communiquent sur un canal classique pour comparer les bases utilisées. Ils conservent seulement les bits où ils ont utilisé les mêmes bases.
Extraction de la Clé : Après la comparaison, les bits restants constituent une clé partagée secrète.

Avantages de la QKD

Sécurité Inconditionnelle : La QKD offre une sécurité théorique inconditionnelle basée sur les lois de la physique quantique plutôt que sur des hypothèses mathématiques.

Détection d’Espionnage : Toute tentative d’interception perturbera les qubits et sera détectée, permettant aux parties de savoir si la clé a été compromise.

Longue Durée de Vie des Clés : Les clés générées par QKD peuvent rester sécurisées même avec l’avènement des ordinateurs quantiques, contrairement à de nombreux systèmes cryptographiques classiques.

Distance et Atténuation : Les qubits peuvent être facilement perturbés ou perdus sur de longues distances, limitant actuellement la portée des systèmes QKD.

Infrastructure : La mise en place d’une infrastructure QKD est coûteuse et complexe, nécessitant des équipements spécialisés comme des détecteurs de photons uniques.

Intégration : L’intégration des systèmes QKD avec les réseaux de communication classiques pose des défis techniques.