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Cryptage à l'aide du chaos
Vous savez cet achat eBay que vous avez effectué ? Le paiement en ligne par carte de crédit que vous avez envoyé ? Le relevé bancaire que vous avez vérifié sur votre ordinateur ? Ces transactions contenaient des informations sensibles vous concernant qui, pour la plupart, sont gardées privées grâce à un logiciel de cryptage qui brouille le message avant qu'il ne soit envoyé (et le déchiffre une fois qu'il est reçu par le destinataire).
Mais le logiciel n'est pas le seul moyen de protéger les informations numériques. Maintenant, les chercheurs cherchent des moyens d'exploiter les lasers avec des signaux fluctuant de manière chaotique, pour ajouter une couche supplémentaire de confidentialité aux messages envoyés sur des lignes à fibre optique. En glissant un message dans un tel faisceau laser, le décryptage du message nécessite un laser presque identique pour le recevoir - un processus qui n'est pas facilement accessible à la plupart des gens.
Démontrer la faisabilité de la technologie, Claudio Mirasso de l'Universitat de les Illes Balears à Palma de Majorque, en Espagne, et son équipe ont récemment montré que les lasers chaotiques peuvent envoyer et recevoir un message sur 120 kilomètres de fibres optiques posées commercialement. Encore plus impressionnant : le taux de transmission était d'un gigaoctet d'informations cryptées par le chaos, comparable à celui de la plupart des transmissions de données commerciales. Ce fut une étape majeure qui, pour la première fois, a mis cette technique de cryptage exotique dans le monde réel.
Afin d'envoyer un message dans un faisceau de lumière chaotique, explique Mirasso, le message doit d'abord être converti en un signal optique. Il est ensuite introduit dans un laser qui le fait passer dans le faisceau du laser. Les chercheurs intensifient ensuite le chaos qui se produit naturellement dans le faisceau et y transmettent le message. Ce message-plus-chaos est envoyé à un laser presque identique qui le reçoit dans sa cavité laser – les entrailles d'un laser où les photons sont stimulés et émis.
À ce stade, dit Mirasso, un phénomène appelé synchronisation chaotique prend le dessus. Ce processus, certes pas entièrement compris par les scientifiques, fait que la sortie du laser récepteur correspond au message-plus-chaos du laser émetteur. Ensuite, pour décrypter le message d'origine, le chaos - un signal connu du laser émetteur - est soustrait du faisceau du laser récepteur, révélant les informations cachées.
Avant que le chiffrement chaotique des messages n'atteigne le grand public, cependant, il doit être démontré qu'il est aussi robuste que les signaux optiques traditionnels. Dans le numéro du 1er janvier de Lettres de technologie photonique IEEE , un groupe a annoncé avoir testé le courage d'un message crypté par le chaos en le relayant via un laser intermédiaire. Cette étape est cruciale, explique Alan Rive de l'Université du Pays de Galles à Bangor, car les systèmes commerciaux utilisent des stations relais pour augmenter la distance qu'un message peut parcourir, et les messages cryptés par le chaos doivent être aussi puissants que les autres informations envoyées via un réseau. Les recherches de Shore montrent également qu'il est possible d'envoyer des messages à plusieurs récepteurs et d'extraire des messages à un stade intermédiaire, ce qui est courant dans les réseaux optiques standard.
Le prochain projet de Mirasso consiste à développer des dispositifs compacts pour la communication optique basée sur le chaos. Néanmoins, note-t-il, certains problèmes liés à la technologie doivent être résolus. Par exemple, les chercheurs doivent encore quantifier le niveau de sécurité qu'ils peuvent offrir par rapport à d'autres [techniques] comme le cryptage logiciel ou la cryptographie quantique , dit-il.
Mirasso estime que l'utilisation de lasers pour préserver la confidentialité des informations est à environ cinq ans de la viabilité commerciale.