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Plusieurs laboratoires français impliqués dans les algorithmes sélectionnés par le concours NIST sur la cryptographie post-quantique

Le National Institute of Standards and Technology (NIST), agence gouvernementale américaine, a lancé en juillet 2016 un appel international à contributions afin d’identifier les meilleurs candidats aux futurs standards de cryptographie post-quantique, c’est-à-dire résistant aux ordinateurs quantiques de demain. Trois des quatre algorithmes sélectionnés le 5 juillet 2022 ont reçu des contributions de laboratoires rattachés à l’INS2I, et une nouvelle phase de soumission (round 4) implique plusieurs autres laboratoires du CNRS.

Ces dernières années, de nombreuses recherches ont été menées pour mettre au point les ordinateurs quantiques, des machines qui exploiteront les principes de la physique quantique pour résoudre des problèmes mathématiques difficiles ou insolubles pour les ordinateurs classiques. Si des ordinateurs quantiques à grande échelle sont un jour construits, ils seront capables de briser de nombreux systèmes de cryptage à clé publique actuellement utilisés. Cela compromettrait sérieusement la confidentialité et l'intégrité des communications numériques sur internet et ailleurs.  L'objectif de la cryptographie post-quantique est de développer des systèmes cryptographiques sécurisés à la fois contre les ordinateurs quantiques et classiques, et pouvant interagir avec les protocoles et réseaux de communication existants.

Le NIST a annoncé le 5 juillet 2022 les candidats retenus pour la standardisation, et les soumissions autorisées à participer à une étape ultérieure de standardisation (round 4).

Pour les algorithmes qui serviront de base à la standardisation

Pour le chiffrement à clé publique et les algorithmes d’établissement de clé, le seul algorithme retenu est CRYSTALS-KYBER qui implique un consortium dont fait partie Damien Stehlé, professeur à l’ENS de Lyon et membre du Laboratoire de l'informatique du parallélisme (LIP - CNRS/ENS de Lyon/Université Claude Bernard Lyon 1). Le même enseignant-chercheur est impliqué dans CRYSTALS-DILITHIUM, algorithme qui doit servir cette fois-ci à la génération de signatures électroniques. Dans cette même catégorie, deux autres algorithmes ont été retenus, dont FALCON auquel a participé Pierre-Alain Fouque, professeur à l’Université de Rennes 1 et membre de l’Institut de recherche en informatique et systèmes aléatoires (IRISA - CNRS/Université de Rennes 1). Une reconnaissance de plus pour cet enseignant-chercheur à la tête du projet PQ-TLS sur la cryptographie post-quantique dans le PEPR Quantique qui vient d’être lancé.

 

Pour les algorithmes soumis à une nouvelle étape de standardisation

Pour poursuivre l’étude de pistes alternatives de standardisation, une nouvelle étape a été annoncée dans le concours NIST, à laquelle participent deux algorithmes d’établissement de clé et de chiffrement à clé publique, BIKE et HQC, dans lesquels participent notamment Philippe Gaborit, professeur à l’Université de Limoges et membre du laboratoire XLIM (CNRS/Université de Limoges), Olivier Blazy, professeur à l’École polytechnique et membre du Laboratoire d’Informatique de l’École polytechnique (LIX - CNRS/Institut Polytechnique de Paris) et Gilles Zémor, professeur à l’Université de Bordeaux, membre de l'Institut de mathématiques de Bordeaux (IMB - CNRS/Institut Polytechnique de Bordeaux/Université de Bordeaux).

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