En cryptographie, il existe un Graal théorique : le chiffrement de Vernam, aussi appelé One-Time Pad. C’est le seul système dont la sécurité est prouvée mathématiquement comme étant infaillible… à une condition très stricte : disposer d’une clé secrète parfaitement aléatoire, aussi longue que le message, et utilisée une seule fois. Un idéal presque impossible à atteindre en pratique. Jusqu’à aujourd’hui, peut-être.
Une équipe de chercheurs du CNRS, de l’Université de Tokyo, de l’Université de Limoges, d’IMT Atlantique et de l’ESPCI Paris propose une approche inédite : utiliser l’ADN comme support de ces clés cryptographiques. Concrètement, les scientifiques ont créé de longues séquences d’ADN synthétique, sans lien avec le vivant, dont l’ordre des bases chimiques, les fameuses lettres A, T, C et G, est aléatoire. Ces séquences sont produites en double exemplaire : une copie pour l’émetteur, une autre pour le destinataire. Juste avant l’échange, elles sont lues par des machines de séquençage, des outils capables de décoder l’ordre des bases, afin de générer une clé numérique binaire commune. Cette clé sert ensuite à chiffrer et déchiffrer des messages pouvant atteindre plusieurs centaines de mégaoctets. L’équipe a déjà réalisé une démonstration entre Tokyo et Paris, générant une clé de 400 mégabits avec un niveau d’erreur extrêmement faible. La sécurité repose notamment sur ce que l’on appelle la min-entropie, une mesure du caractère imprévisible d’une clé, ici conforme aux standards les plus exigeants du NIST.
Autre point remarquable : la distance n’a aucune importance. Quelques milligrammes d’ADN suffisent à stocker des quantités gigantesques d’information, jusqu’à des exaoctets, soit l’équivalent de millions de disques durs, et le protocole fonctionnerait théoriquement même entre la Terre et la Lune. Côté sécurité, le système est conçu pour détecter toute tentative d’interception. Comme chaque séquence n’existe qu’en deux exemplaires, toute copie frauduleuse laisserait des traces, rendant la clé inutilisable. Le projet est piloté notamment par le biochimiste Yannick Rondelez et le physico-chimiste Matthieu Labousse. Encore en phase de prépublication, ces travaux ouvrent déjà des perspectives majeures, notamment pour les communications sensibles, diplomatiques ou militaires.
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