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Concept
Distribution quantique de clé
Résumé
L'échange quantique de clé (ou distribution quantique de clé, ou négociation quantique de clé), souvent abrégé QKD (pour l'anglais : quantum key distribution) est un échange de clé, c'est-à-dire un protocole cryptographique visant à établir un secret partagé entre deux participants qui communiquent sur un canal non sécurisé. Ce secret sert généralement à générer une clé cryptographique commune (c'est pourquoi il s'agit d'échange de clé, au singulier), permettant ensuite aux participants de chiffrer leurs communications au moyen d'un algorithme de chiffrement symétrique. L'échange quantique de clé se caractérise en ce qu'il fonde sa sécurité non pas sur la difficulté calculatoire supposée de certains problèmes, comme c'est le cas pour les protocoles cryptographiques utilisés aujourd'hui, mais sur l'impossibilité supposée de violer les principes de la physique quantique : c'est un cas particulier de cryptographie quantique.
Parmi les propriétés fondamentales sur lesquelles s'appuie l'échange quantique de clé, il y a notamment le théorème de non clonage, qui garantit qu'il est impossible pour un adversaire de créer une réplique exacte d'une particule dans un état inconnu. Ainsi il est possible sous certaines conditions de détecter une tentative d'interception des communications.
Protocole BB84
Le premier protocole d'échange quantique de clé est BB84, proposé en 1984 par Charles Bennett et Gilles Brassard. Il s'agit d'un protocole du type « préparation et mesure » dans lequel un objet quantique, typiquement un photon, est préparé dans un état gardé secret par l'un des participants (typiquement, un état de polarisation). L'autre participant (ou un adversaire éventuel) fait un pari quant à l'état de l'objet quantique, et effectue une mesure. L'effondrement du paquet d'ondes assure qu'après la mesure, il est impossible de retrouver l'état précédent. La présence d'un adversaire crée donc des perturbations qui peuvent être reconnues par les participants au protocole.
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