En bref
Des informations protégées aujourd’hui pourraient être lues plus tard si les ordinateurs deviennent assez puissants. Les organismes publics et militaires doivent donc repérer les systèmes concernés et les mettre à jour progressivement, sans interrompre leur travail. Pour certains systèmes essentiels, la date limite fixée par le gouvernement américain est le 31 décembre 2030.
Un risque qui apparaît avant même la capacité de déchiffrer
La préparation à l’arrivée des ordinateurs quantiques ne peut plus attendre le jour où une machine sera capable de contourner les protections courantes. Le problème de sécurité se pose bien avant : un pirate peut recueillir dès maintenant des données protégées, puis les conserver jusqu’à ce que ses moyens de déchiffrement se soient améliorés. Passer à de nouvelles méthodes de chiffrement devient donc un chantier de longue haleine. Il faut savoir précisément quels systèmes sont utilisés et coordonner les efforts des responsables, des fournisseurs et des chaînes d’approvisionnement.
Une grande partie des communications et des fichiers numériques est protégée par des méthodes mathématiques qui rendent leur lecture extrêmement difficile sans la bonne clé. Les progrès de l’informatique quantique font toutefois craindre que certaines méthodes employées aujourd’hui puissent être contournées, à l’avenir, par un ordinateur quantique assez puissant. Cela ne signifie ni que toutes les données chiffrées sont déjà accessibles, ni que l’on connaît exactement les capacités des adversaires. L’ampleur et le moment de ce changement restent incertains, ce qui rend d’autant plus importante une préparation précoce.
Lors d’une discussion organisée à Honolulu, pendant la conférence TechNet Info-Pacific, Matt McFadden, vice-président du secteur de la cybersécurité chez GDIT, a décrit un scénario souvent résumé par la formule « récolter maintenant, déchiffrer plus tard ». Dans ce cas, le pirate n’a pas besoin de lire les données au moment où il les dérobe : il peut en conserver des copies et attendre que ses outils progressent. Or, des informations sensibles peuvent garder leur valeur pendant des années. Le fait de ne pouvoir les déchiffrer que plus tard ne change donc rien au préjudice subi par l’organisation qui les a perdues.
La sensibilité des données dépend de leur durée de vie et de leur valeur. Une information qui perd rapidement son intérêt ne présente pas le même risque que des dossiers qui doivent rester secrets longtemps. Une organisation ne peut donc pas se contenter de vérifier si ses systèmes sont protégés aujourd’hui. Elle doit aussi déterminer combien de temps ses données doivent rester confidentielles et envisager qu’un adversaire conserve des copies chiffrées jusqu’à ce qu’il soit en mesure de les lire.
Matt McFadden a souligné que l’on ne connaît pas entièrement l’état d’avancement des adversaires des États-Unis dans ce domaine. Cette incertitude ne prouve pas que chaque adversaire possède déjà un ordinateur quantique capable de briser le chiffrement. Elle oblige toutefois les organisations à se préparer à un risque aux conséquences potentiellement lourdes. Attendre d’avoir des certitudes absolues pourrait ne leur laisser ni le temps ni les moyens de modifier les systèmes complexes dont dépendent les communications, les services et les opérations militaires.
Que signifie un chiffrement résistant aux ordinateurs quantiques ?
Le chiffrement post-quantique désigne un ensemble d’algorithmes mathématiques conçus pour protéger les réseaux et les systèmes contre des attaques susceptibles de s’appuyer sur des ordinateurs quantiques. Il ne s’agit pas d’utiliser un ordinateur quantique dans chaque organisation, mais de moderniser les protections dont dépendent ses systèmes afin qu’ils ne deviennent pas vulnérables à de nouvelles façons de traiter les problèmes de calcul.
Cette évolution ne se résume pas à installer un nouveau logiciel du jour au lendemain. Le chiffrement intervient dans de nombreuses parties de l’infrastructure numérique. Il peut servir à créer les clés qui permettent à deux parties d’échanger des données en sécurité, ou à produire des signatures numériques qui aident à vérifier l’origine et l’intégrité d’un fichier ou d’un message. Différents composants pourraient donc nécessiter des algorithmes différents. Pour planifier les mises à jour dans le bon ordre, il faut d’abord savoir où et comment ces méthodes sont utilisées.
Le gouvernement américain a fixé un calendrier fédéral dans un décret exécutif publié le 22 juin. Selon ce calendrier, les actifs de grande valeur et les systèmes à fort impact devront utiliser le chiffrement post-quantique pour l’établissement des clés au plus tard le 31 décembre 2030. Pour les signatures numériques, l’échéance est fixée à 2031. La différence entre ces deux dates montre que la transition ne sera pas une opération unique couvrant en même temps toutes les fonctions du chiffrement.
Ces dates ne sont pas de simples repères dans un calendrier technique : les organisations concernées doivent commencer à agir suffisamment tôt pour les respecter. L’évaluation, la planification et la coordination avec les fournisseurs peuvent se dérouler en plusieurs étapes, et certains systèmes sont difficiles à modifier sans essais préalables. Plus une dépendance importante à une méthode de chiffrement est découverte tardivement, moins il reste de temps pour la traiter avant l’échéance.
Commencer par l’inventaire : impossible de mettre à jour ce qu’on ne connaît pas
L’un des premiers obstacles tient à une question en apparence simple : que faut-il protéger et moderniser ? Une organisation n’a pas toujours une vue complète de toutes les applications, de tous les appareils et de tous les réseaux qui utilisent le chiffrement, ni des certificats qui leur sont associés. Matt McFadden a mis en garde contre les difficultés d’une transition menée sans savoir précisément de quoi l’on dispose. Il considère donc qu’un inventaire complet est une étape fondatrice, et non une formalité administrative que l’on peut remettre à la fin du projet.
Cet inventaire doit recenser les éléments concernés dans l’environnement informatique, préciser où se trouvent les protections cryptographiques et comment elles sont utilisées, ainsi que les certificats dont dépendent les applications, les appareils et les réseaux. Il ne sert pas seulement à compter les équipements : il permet aussi de comprendre les liens entre eux. La mise à jour d’une application peut dépendre d’un appareil, d’un réseau ou d’un service fourni par une entreprise extérieure. Traiter cet élément sans tenir compte du reste du système ne suffit donc pas.
Connaître les actifs permet aussi de fixer des priorités. Une organisation peut devoir distinguer un système essentiel d’un système moins critique, ou des données qui doivent rester secrètes longtemps d’autres dont la valeur évolue rapidement. Cette analyse aide à concentrer les efforts sur les éléments dont la panne ou la divulgation aurait les conséquences les plus graves. Mais établir un ordre de priorité ne dispense pas d’avoir une vue d’ensemble : un maillon déterminant peut être un composant minuscule, difficile à repérer tant que les dépendances entre les systèmes n’ont pas été examinées.
La dépendance à des fournisseurs extérieurs constitue un autre défi, qui apparaît rapidement. Une application ou un appareil peut contenir des composants que l’organisation ne maîtrise pas directement ; leur modification peut nécessiter des renseignements ou des mises à jour fournis par l’entreprise qui les commercialise. Matt McFadden a donc appelé les responsables des systèmes à travailler avec les fournisseurs externes et les chaînes d’approvisionnement. Il a également préconisé la création d’une équipe de gouvernance chargée de faire avancer la mise en conformité et de superviser la préparation aux changements.
Faire évoluer le chiffrement sans compromettre les missions
Choisir un nouvel algorithme ne suffit pas si son remplacement devient ensuite extrêmement difficile. C’est pourquoi la notion d’agilité cryptographique prend de l’importance : l’infrastructure doit être conçue de façon à pouvoir passer d’une méthode de chiffrement à une autre lorsque nécessaire, tout en continuant à remplir ses fonctions. La colonelle Tasiika Davis, directrice des opérations de cybersécurité et des communications des combattants au sein du commandement des forces aériennes américaines dans le Pacifique, a décrit cette évolution comme une menace supplémentaire à prendre en compte lors de la conception d’infrastructures capables de résister aux perturbations.
Cette agilité ne consiste pas à changer de protection sans préparation. Elle vise plutôt à éviter de dépendre d’une seule solution qu’il serait difficile de remplacer. Si un algorithme ou un composant doit être mis à jour, l’organisation doit pouvoir effectuer la transition de façon maîtrisée, sans perdre la connexion ni réduire la capacité du système à remplir sa mission. Cette exigence est particulièrement importante dans les environnements où une longue interruption ou une baisse soudaine des performances ne sont pas envisageables.
Pour rendre une infrastructure adaptable, il faut d’abord en comprendre l’ensemble, plutôt que d’examiner un appareil ou une application isolément. Les composants d’un système peuvent être répartis entre différents réseaux, services et acteurs, et une modification peut avoir des répercussions ailleurs. Tasiika Davis a donc insisté sur la nécessité d’évaluer l’environnement dans son ensemble, en fonction des menaces, puis de préparer une réponse cohérente à l’échelle de l’infrastructure. Cette approche évite que la mise à jour d’un élément ne provoque un problème de fonctionnement dans un autre, qui en dépend.
La difficulté augmente lorsque les plateformes à moderniser sont mobiles ou réparties. La mise à jour des protections de ces plateformes ne revient pas à intervenir sur une installation fixe et centralisée : il faut préserver les communications et permettre au système de poursuivre sa mission pendant la transition. Ce défi n’a pas de solution instantanée, mais il montre pourquoi la préparation ne peut se réduire à l’achat d’un logiciel ou à l’annonce d’une date limite.
Une démarche qui mobilise toute l’organisation
Comme le chiffrement peut être intégré à des applications, des appareils et des réseaux gérés par différentes entités, la transition ne relève pas de la seule équipe de cybersécurité. Les responsables des systèmes doivent savoir sur quelles protections ils s’appuient, les fournisseurs doivent transmettre les informations et les mises à jour nécessaires, et les chaînes d’approvisionnement doivent faire partie du plan. Sans cette coopération, l’organisation risque de se retrouver bloquée par un composant dont elle ne connaît pas les détails ou qu’elle ne peut pas modifier seule.
Une équipe de gouvernance peut répartir les responsabilités, suivre l’inventaire, faire correspondre les priorités aux échéances et veiller à ce que les mises à jour tiennent compte des impératifs opérationnels. La désignation d’une équipe chargée de la coordination aide aussi à repérer les dépendances entre les différentes parties de l’infrastructure numérique. Les équipes ne travaillent alors pas chacune à partir d’une liste indépendante, sans lien avec les plans des autres. C’est particulièrement important lorsqu’un fournisseur extérieur fournit un composant qu’il est impossible de remplacer rapidement.
La planification doit néanmoins concilier deux objectifs : renforcer la protection et préserver la capacité des systèmes à fonctionner. Une modification qui améliore la sécurité mais interrompt une mission essentielle ne remplit pas entièrement son rôle. À l’inverse, renoncer à changer les protections pour maintenir le fonctionnement peut exposer les données à des risques futurs. Il faut donc prévoir une transition progressive, fondée sur une bonne connaissance des actifs et des menaces, et permettre de modifier puis de tester les systèmes sans nuire aux fonctions vitales.
Les échéances du 31 décembre 2030 pour l’établissement des clés et de 2031 pour les signatures numériques donnent aux organisations un cadre temporel clair. Elles ne font toutefois pas disparaître les difficultés techniques et organisationnelles. Pour s’y préparer sérieusement, il faut comprendre les solutions utilisées aujourd’hui, déterminer ce qui doit changer et coordonner les efforts avec toutes les parties qui détiennent une partie de la solution. Plus cette vue d’ensemble est précise, moins la transition dépendra de découvertes imprévues, et mieux elle pourra protéger les données comme les missions.
Conclusion
Se préparer à l’ère de l’informatique quantique ne consiste pas à attendre que les protections actuelles puissent être contournées : le travail doit commencer avant. La possibilité que des données chiffrées soient recueillies aujourd’hui puis déchiffrées plus tard fait de leur durée de vie un enjeu de sécurité, même si les capacités des adversaires et le calendrier de leur évolution restent incertains. Le gouvernement américain a fixé deux échéances : le 31 décembre 2030 pour l’utilisation du chiffrement post-quantique dans l’établissement des clés des actifs de grande valeur et des systèmes à fort impact, puis 2031 pour les signatures numériques. Pour les respecter, les organisations doivent dresser l’inventaire de leurs applications, appareils, réseaux et certificats, coopérer avec les fournisseurs et les chaînes d’approvisionnement, et bâtir des infrastructures capables d’évoluer sans interrompre les missions. Comme l’ont rappelé les intervenants à Honolulu, la première étape consiste à savoir ce que l’on possède et de quoi dépend le fonctionnement de l’organisation : aucune mise à jour ne peut être bien planifiée si des composants du système restent inconnus.