Remettre les pendules à l'heure sur l'informatique quantique et le chiffrement RSA

Ce blog a été publié pour la première fois en 2024 et a été mis à jour.

Les ordinateurs quantiques peuvent-ils contourner le chiffrement RSA ? Pas dans la pratique, du moins pas à l'heure actuelle. L'informatique quantique représente certes un risque futur pour la cryptographie à clé publique, mais les affirmations selon lesquelles les ordinateurs quantiques actuels seraient capables de contourner le chiffrement RSA moderne doivent être replacées dans un contexte plus large.

Tout d'abord, il est important de préciser que le chiffrement RSA est une norme cryptographique publique, et non un produit de la société RSA Security. Cet algorithme est associé à nos fondateurs et porte le même nom que notre entreprise, mais il s'agit d'une norme publique (FIPS 186-5) et n'appartient pas à RSA Security, ni n'y est affilié.

Étant donné que le chiffrement RSA contribue à sécuriser les communications numériques sur Internet, le risque quantique mérite une réflexion approfondie. Mais les responsables de la sécurité doivent également rester attentifs aux risques actuels, notamment le vol d'identifiants, la couverture insuffisante de l'authentification multifactorielle (MFA), l'ingénierie sociale, les accès non gérés et la menace croissante que représente l'IA.

Le chiffrement RSA est une méthode de cryptographie à clé publique utilisée pour sécuriser les communications numériques. RSA est l'acronyme de Rivest, Shamir et Adleman, les trois chercheurs qui ont mis au point cet algorithme en 1977.

L'algorithme RSA utilise une clé publique pour chiffrer des informations ou vérifier une signature numérique, et une clé privée pour déchiffrer ces informations ou créer cette signature. Ce modèle permet à deux systèmes d'établir une relation de confiance sans avoir à partager au préalable une clé secrète.

C'est pourquoi le chiffrement RSA revêt une grande importance pour la sécurité des connexions Web, les certificats numériques, les protocoles d'authentification, les signatures logicielles et d'autres fonctions de cybersécurité qui reposent sur des communications fiables.

Les ordinateurs quantiques pourraient, à terme, menacer certains systèmes de cryptographie à clé publique largement utilisés, notamment le chiffrement RSA. Cela ne signifie toutefois pas que les ordinateurs quantiques actuels soient capables de contourner le chiffrement RSA moderne dans des environnements concrets de cybersécurité.

Ces inquiétudes récentes trouvent leur origine dans un article publié en mai 2024 par des chercheurs de l'université de Shanghai, qui présente une méthode permettant de factoriser des nombres entiers d'une longueur allant jusqu'à 50 bits grâce à une combinaison innovante d'algorithmes et de techniques quantiques et classiques. Étant donné que le chiffrement RSA repose, en partie, sur la difficulté de calcul que représente la factorisation de grands nombres premiers, certains ont émis l'hypothèse que ces techniques pourraient être extrapolées pour finir par contourner l'algorithme.

Après quelques titres alarmistes publiés au début concernant cette affaire, certains médias ont rectifié les faits. Dans Forbes, Craig Smith a écrit que le processus décrit par l'université de Shanghai "représente des étapes progressives plutôt qu'une percée révolutionnaire qui rendrait les normes cryptographiques actuelles obsolètes". Dans L'initié quantiqueDans son rapport annuel, Matt Swayne note que si le processus "représente une étape technique importante, il est très éloigné du craquage des algorithmes de cryptage hautement sécurisés couramment utilisés dans les systèmes militaires et financiers aujourd'hui".

Cette distinction est importante. Les progrès de la recherche sont essentiels, mais le calcul d'un petit nombre entier dans un contexte universitaire n'a rien à voir avec le craquage du chiffrement RSA à 2 048 bits utilisé dans les systèmes réels.

Le problème avec les affirmations décrites ci-dessus, c’est que la factorisation d’un entier de 50 bits est bien loin de permettre de contourner le chiffrement à 2048 bits utilisé dans les implémentations modernes de l’algorithme RSA. Mais justement jusqu'où est difficile à comprendre pour le cerveau humain, car la force du cryptage augmente avec le temps. de façon exponentielle avec la longueur de la clé.

À titre d'illustration, imaginons une valise avec une serrure à trois chiffres et 1 000 combinaisons possibles. Si l'on ajoute un seul cadran supplémentaire, la complexité augmente décuplé à 10 000 combinaisons. Imaginez maintenant une valise avec 2 048 cadrans. Même avec des bits binaires, le nombre devient si important que les méthodes présentées dans ce document prendraient plusieurs fois l'âge de notre univers pour trouver une solution. Les acteurs de la menace ont tendance à avoir des délais plus courts.

C'est en raison de cette croissance exponentielle que le chiffrement à 2 048 bits ne peut être comparé directement à une démonstration de factorisation à 50 bits. Ces recherches montrent peut-être que les techniques quantiques et classiques progressent, mais elles ne démontrent pas que le chiffrement RSA actuel ait été piraté.

Bien que ce domaine continue de progresser régulièrement, il est important de noter que l’informatique quantique reste limitée par d’importants défis d’ingénierie et doit encore surmonter de nombreux obstacles techniques de taille avant que l’application pratique de cette technologie ne soit possible. Les chercheurs ont estimé que pour casser une seule clé RSA de 2 048 bits, il faudrait un ordinateur quantique à grande échelle et tolérant aux pannes, doté de millions de qubits physiques. Les systèmes quantiques actuels sont loin d'atteindre ce niveau de capacité cryptographique pratique. 

De plus, les dernières méthodes décrites par les chercheurs de l'université de Shanghai reposent sur une combinaison de techniques quantiques et des techniques informatiques classiques. Tant que cette dépendance à l'égard des techniques classiques ne sera pas éliminée, cette méthode atteindra ses limites physiques bien avant de pouvoir passer à 2048 bits.

Pour les responsables de la sécurité, le message est clair : il convient de se préparer à l'avènement de l'informatique quantique, mais celle-ci ne doit pas être considérée comme une crise immédiate. Les ordinateurs quantiques disponibles aujourd'hui ne disposent pas des capacités cryptographiques nécessaires pour venir à bout, dans des conditions réelles d'utilisation, d'un chiffrement RSA à 2 048 bits.

Même si l'informatique quantique ne constitue peut-être pas une menace à court terme, les organisations ne doivent pas pour autant la négliger. L'Institut national des normes et des technologies (NIST) a, pour la première fois, sollicité l'avis du public afin de définir des stratégies visant à établir des normes de cryptographie post-quantique en 2016 et a finalisé ses trois premières normes de cryptographie post-quantique en 2024 : FIPS 203, FIPS 204, et FIPS 205. Le NIST poursuit également ses travaux sur d'autres normes post-quantiques, notamment la norme FIPS 206.

C'est là le modèle que les organisations doivent suivre : se préparer de manière réfléchie, sans considérer l'informatique quantique comme une crise immédiate. Les équipes de sécurité doivent suivre les recommandations du NIST, identifier les éléments de leur environnement où la cryptographie est vulnérable à l'informatique quantique et planifier la migration future vers une cryptographie post-quantique.

Par ailleurs, le NIST a également indiqué que les clés RSA de 2 048 bits devraient continuer à offrir une protection suffisante au moins jusqu'en 2030. Les organisations doivent continuer à respecter les bonnes pratiques en matière de longueur et de rotation des clés afin de garantir la sécurité de leur chiffrement.

Par ailleurs, l'algorithme RSA offre déjà une solution intégrée grâce à des longueurs de clé étendues. Si les clés de 2 048 bits sont couramment utilisées aujourd'hui, les navigateurs Web modernes prennent déjà en charge des clés plus longues, de 4 096 bits, si le besoin s'en fait sentir.

Pour la plupart des organisations, les prochaines étapes concrètes sont claires :

• Recenser les cas où la cryptographie à clé publique est utilisée dans les applications, l'infrastructure, les services cloud, les certificats et les systèmes tiers.
• Suivre les normes du NIST en matière de cryptographie post-quantique et les recommandations des fournisseurs concernant la migration.
• Mettre en place des pratiques rigoureuses en matière de gestion des clés, de rotation des clés et de gestion du cycle de vie des certificats.
• Évitez de vous précipiter dans la mise en œuvre de modifications cryptographiques non testées sans disposer d'un modèle de risque clair.
• Donnez la priorité aux mesures de sécurité qui permettent de réduire dès aujourd’hui les risques actuels, en particulier les attaques ciblant l’identité.

L'informatique quantique mérite qu'on s'y intéresse à long terme, mais la plupart des organisations sont confrontées à des risques de cybersécurité plus immédiats liés aux attaques ciblant l'identité. Les cybercriminels n'ont pas besoin d'ordinateurs quantiques pour compromettre les utilisateurs, contourner des contrôles insuffisants ou exploiter des accès non gérés.

Changer les soins de santé a été piraté à la suite du vol d'identifiants et ne disposait pas de MFA activé sur certains de ses comptes. Araignée dispersée convaincu le personnel du service d'assistance informatique de désactiver ou de réinitialiser les identifiants MFA afin de lancer une attaque par ransomware. Et Colonial Pipeline a été violée en partie à cause d'un compte VPN orphelin.

L'informatique quantique nécessite un financement et des ressources considérables. Ce n'est pas le cas de ces violations de données. Elles se sont plutôt appuyées sur des exploits classiques tels que l'ingénierie sociale, l'authentification par mot de passe et le fait que les organisations ne gardent pas la trace de qui a accès à quoi. Ce sont ces risques qui requièrent l'attention et l'action des organisations, et non l'informatique quantique.

C'est pourquoi la sécurité des identités reste un élément central de la cybersécurité des entreprises. MFA solide, l'authentification sans mot de passe, la gouvernance des accès, les contrôles tout au long du cycle de vie et la gestion des identités et des accès (IAM) selon le modèle « zero trust » aident les organisations à réduire les risques que les pirates exploitent activement à l'heure actuelle.

Le chiffrement contribue à préserver la confiance numérique. La sécurité des identités permet de déterminer qui a accès aux ressources, dans quelles conditions, et si cet accès reste justifié au fil du temps. Les organisations ont besoin de ces deux éléments, mais c'est précisément au niveau des identités que de nombreux attaquants parviennent aujourd'hui à mener à bien leurs attaques.

L'informatique quantique pourrait, à terme, bouleverser la manière dont les organisations protègent leurs communications chiffrées, leurs signatures numériques et leurs autres systèmes cryptographiques. C'est pourquoi les responsables de la sécurité doivent se conformer aux normes de cryptographie post-quantique et commencer à planifier une migration à long terme.

Mais il ne faut pas s'alarmer pour rien. Le chiffrement RSA n'a pas encore été piraté par les ordinateurs quantiques actuels, et les risques les plus urgents en matière de cybersécurité sont déjà bien réels. Les organisations doivent se préparer aux risques quantiques tout en renforçant dès maintenant les contrôles d'identité qui protègent les utilisateurs, les applications, les données et les systèmes critiques.

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