28/04/2015 - Un nouveau système de cryptographie permet l'échange sécurisé de clés secrètes à longue distance

Menéame

Une équipe internationale de chercheurs du Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC) a démontré la faisabilité d’un nouvelle méthode de cryptographie pour l’échange sécurisé de clés secrètes à des dizaines de kilomètres de distance.

Le système est basé sur l’exploitation des propriétés physiques des lasers ultra-longs à fibres optiques. L’enquête est publiée dans le dernier numéro de la revue Light: Science & Applications, du groupe Nature.

Laser ultralonge à fibres optiques

Les chercheurs ont profité des variations de longueur dans les cavités d’un laser ultra-long de fibre. Ce type de laser utilise comme moyen actif une fibre optique de grande longueur (de cinq kilomètres à plusieurs centaines de kilomètres), de sorte que son intérieur peut être utilisé comme moyen de transmission. Le concept de laser ultralonge a été proposé en 2004 par Juan Diego Ania, chercheur du CSIC à l’Institut d’optique, pour amplifier les signaux dans les systèmes de communication à longue distance de grande capacité avec très peu de bruit. Ils sont actuellement utilisés, par exemple, dans les communications, dans le développement de capteurs de fibres ou dans la conception de sources de lumière à large spectre.

"Dans ce nouveau travail, nous montrons que des variations fixes de la longueur du laser, contrôlées des deux extrémités par les utilisateurs, peuvent être utilisées pour transmettre des clés en toute sécurité. La sécurité est assurée par l’indistigibilité, pour un potentiel espion, des états du laser quand seul un des deux utilisateurs décide de varier sa longueur," note Ania.

La recherche apporte un nouveau système d’échange de clés cryptographiques "extrêmement sûr." La cryptographie est le seul moyen de garantir la confidentialité des données bancaires et personnelles lorsqu'elles sont transmises par les réseaux de communication. " Bien que nous sachions qu’il était théoriquement possible de transmettre des clés en toute sécurité par cette procédure, il y a de nombreux éléments qui peuvent influencer le résultat final dans un système de communication. Le défi était de démontrer la sécurité face à un potentiel espion extérieur dans une situation réaliste," précise le scientifique.

Il s’agit d’une étude initiale et les chercheurs continueront de travailler à l’amélioration du système et à le rendre plus rapide et plus sûr. "Cette solution présente des avantages majeurs, moins complexes et plus coûteux que d’autres solutions existantes telles que celles basées sur la transmission quantique des clés. De plus, le système peut être monté avec des composants disponibles commercialement, et il est particulièrement attrayant dans les situations où les clés doivent être envoyées à de grandes distances et très rapidement," ajoute le chercheur du CSIC.

La recherche est le résultat d’une collaboration entre scientifiques de l’Université de Limoges, en France, l’Institut d’optique du CSIC, et l’Université Aston, au Royaume-Uni.

Réf.

Alessandro Tonello, Alain Barthélémy, Katarzyna Krupa, Vincent Kermène, Agnés Desfarges-Berthelemot, Badr Mohamed Shalaby, Sonia Boscolo, Sergei K Turitsyn y Juan Diego Ania-Castañón. Secret key exchange in ultralong lasers by radiofrequency spectrum coding. Light: Science & Applications. DOI: 10.1038/lsa.2015.49.

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CSIC

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