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L’ADN peut générer de longues chaines de données aléatoires, ce qui est parfait pour créer de grands masques jetables pour chiffrer des données, avec une protection « inviolable ». Le CNRS présente ses travaux, qui mélangent ADN et chiffre de Vernam.
Dans un précédent article, nous étions revenus sur les méthodes de chiffrement en informatique des dernières décennies. Nous avons également analysé la menace quantique ainsi que le chiffrement hybride qui mélange les deux mondes. Au milieu de tout cela, il existe depuis plus de 100 ans un algorithme de chiffrement inviolable : le masque jetable ou chiffre de Vernam.
Juste des permutations… mais sur chaque caractère
Le principe de base est simple : il s’agit ni plus ni moins d’une permutation de l’alphabet, mais avec une clé aussi longue que le message à chiffrer. Il faut par contre respecter une condition : la clé (ou masque) ne doit être utilisé qu’une seule fois et elle doit être totalement aléatoire (et ce n’est pas si facile de faire du 100 % aléatoire).
Avec une clé de la taille du message et une rotation aléatoire de l’alphabet à chaque lettre, un message de 10 caractères pourrait être transformé en n’importe quel mot (ou groupe de mots) de 10 caractères, sans savoir lequel est le bon.
Imaginez avec un message chiffré plus court, par exemple ABC, il pourrait aussi bien s’agir de OUI, que NON, DIX, TES, ZUT… sans pouvoir trouver le message en clair si vous n’avez pas la bonne clé. On parle de sécurité inconditionnelle, « c’est-à-dire indépendante de la puissance de calcul d’un adversaire », et on peut le prouver dans le cas présent.
Avec l’ADN, de très grandes clés aléatoires
Le problème du chiffre de Vernam est double : d’abord, générer des clés de très grandes tailles et aléatoires, puis échanger physiquement les clés. Dans le premier cas, le CNRS propose une solution : l’ADN : « Chaque molécule d’ADN est composée de quatre bases chimiques (A, T, C et G), et les chimistes sont capables de synthétiser commercialement de longues chaines dont l’ordre des bases est statistiquement aléatoire. Ces séquences d’ADN peuvent ensuite être copiées à l’identique, à l’aide de processus enzymatiques, et ainsi partagées entre un expéditeur et un destinataire ».
L’ADN coche toutes les cases avec une densité de stockage et une stabilité remarquables : « correctement conservé, le polymère peut rester intact pendant des milliers d’années et il suffit de quelques milligrammes pour stocker des exaoctets d‘information binaire, soit l’équivalent d’un million de disques durs ». Stocker autant de données dans aussi peu de place avec un autre système c’est actuellement… compliqué.
Des candidats parfaits pour les masques, mais il faut toujours les échanger sans la moindre interception, sinon toute la sécurité s’effondre si une tierce partie récupère une copie des clés. L’avantage de l’ADN c’est qu’il ne prend pas beaucoup de place et qu’il est facile à transporter.
Pour le CNRS, les principales perspectives se trouvent dans « la protection des communications les plus sensibles, qu’il s’agisse d’échanges diplomatiques, militaires ou scientifiques ». Dans un second temps, cette technique « pourrait également trouver des applications dans des contextes extrêmes, notamment les communications spatiales ou les infrastructures numériques critiques où la fiabilité et l’inviolabilité des échanges constituent des enjeux majeurs ».
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