« Signal prend une longueur d’avance » : l’application adopte un chiffrement post-quantique pour protéger ses messages des ordinateurs du futur

La montée en puissance des ordinateurs quantiques menace la sécurité des communications chiffrées. Alors que les entreprises et les gouvernements approchent de la réalisation d’ordinateurs quantiques fonctionnels, les algorithmes protégeant les transactions Bitcoin, les visites web chiffrées et d’autres secrets sensibles risquent de devenir obsolètes. Cette perspective soulève un dilemme existentiel pour les architectes de réseaux : investir dès maintenant des milliards pour se passer des algorithmes vulnérables aux attaques quantiques, ou se concentrer sur les menaces immédiates comme les rançongiciels ? Moins de la moitié des connexions TLS au sein du réseau Cloudflare et seulement 18 % des réseaux des entreprises du Fortune 500 sont prêts pour l’ère post-quantique.

Signal : une avancée majeure

Malgré l’inertie générale de l’industrie, l’équipe de conception du protocole Signal se distingue par sa proactivité. Onze jours auparavant, Signal Messenger LLC a publié un rapport détaillé de 5 900 mots décrivant les mises à jour récentes qui rapprochent Signal de la résistance totale aux attaques quantiques. La complexité de cette tâche est immense. Le protocole Signal, déjà sophistiqué, a été minutieusement amélioré sans compromettre ses performances. Cette mise à jour post-quantique représente un véritable triomphe de l’ingénierie moderne.

Brian LaMacchia, ingénieur en cryptographie, a salué cette avancée. Selon lui, Signal a réussi à optimiser les performances réseau tout en intégrant les nouvelles fonctionnalités post-quantiques. Le défi principal résidait dans la gestion des clés de taille accrue nécessaires pour résister aux attaques quantiques. L’intégration de l’algorithme CRYSTALS-Kyber, sélectionné par l’Institut National des Standards et de la Technologie, a renforcé la sécurité du protocole.

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Les défis de l’asynchronie

Le protocole Signal se distingue par son « double ratchet », une technique garantissant la confidentialité et la sécurité des messages, même après une compromission. Cette méthode permet de créer des clés nouvelles à partir de secrets précédents et nouvellement convenus. Le processus commence par une poignée de main cryptographique utilisant plusieurs accords ECDH pour établir un secret partagé. Ce secret sert de base au Double Ratchet, qui est désormais renforcé par PQXDH pour résister aux attaques quantiques.

Les messages sont chiffrés avec des clés évolutives, protégeant ainsi les messages passés en cas de compromission. Le défi pour les concepteurs de Signal était de maintenir cette sécurité dans un environnement asynchrone, où les messages peuvent être envoyés ou reçus à des moments différents. Le protocole doit fonctionner de manière fiable sur des réseaux instables, souvent sous surveillance, comme ceux contrôlés par des gouvernements.

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Shor et les algorithmes quantiques

Malgré les avancées, le protocole Signal doit encore se prémunir contre la menace des ordinateurs quantiques. Ces machines pourraient, grâce à l’algorithme de Shor, décrypter les clés utilisées dans le second ratchet, compromettant ainsi la sécurité des messages. Les clés éphémères générées dans le ping-pong du second ratchet restent vulnérables aux attaques futures, même si elles sont protégées contre les menaces actuelles.

Pour remédier à cette vulnérabilité, Signal a introduit un troisième ratchet utilisant un KEM sécurisé quantique. Ce ratchet produit de nouveaux secrets, garantissant une sécurité post-compromission et une confidentialité future. Bien que cela ait posé des défis techniques, notamment en raison de la taille des clés, les développeurs ont réussi à intégrer cette sécurité sans alourdir le protocole.

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Innovation et résilience

Face aux défis posés par les clés de grande taille nécessaires pour la sécurité quantique, les développeurs de Signal ont opté pour une solution innovante. Ils ont utilisé des « codes d’effacement », qui permettent de diviser les données en morceaux plus petits, assurant ainsi la reconstruction des clés même en cas de perte de données.

Cette approche garantit que même si certaines parties des données sont perdues, la clé complète peut être reconstituée. Cette innovation a permis de surmonter les défis de l’environnement asynchrone. Le protocole triple ratchet combine désormais la sécurité des algorithmes traditionnels avec celle des mécanismes post-quantiques, offrant une double protection aux utilisateurs, même face aux menaces futures.

Face à ces évolutions technologiques, la question se pose : comment les autres protocoles de messagerie vont-ils s’adapter à cette réalité imminente des ordinateurs quantiques ? L’innovation de Signal pourrait-elle devenir une norme pour tous ?