fr.wedoany.com Rapport : L’institut Fraunhofer pour les systèmes photoniques microélectroniques (Fraunhofer IPMS) a présenté un générateur de nombres aléatoires quantiques (QRNG) nommé Q-Dice. Cet appareil obtient des nombres véritablement aléatoires en mesurant les fluctuations du vide quantique, avec un taux de génération supérieur à 4 gigabits par seconde (Gbit/s).
Les méthodes traditionnelles de génération de nombres aléatoires reposent essentiellement sur des algorithmes et sont donc vulnérables aux attaques. En revanche, les effets quantiques du Q-Dice sont imprévisibles et impossibles à influencer, offrant des débits de données plus élevés, particulièrement adaptés aux applications critiques pour la sécurité. Les nombres aléatoires générés ont été validés par des procédures internationalement reconnues, notamment la norme AIS 20/31 de l’Office fédéral allemand de la sécurité des technologies de l’information (BSI) et la suite de tests NIST SP 800-22.
Le caractère véritablement aléatoire est une condition préalable essentielle pour la cryptographie moderne et les systèmes critiques pour la sécurité. Des générateurs de nombres aléatoires déterministes ou non sécurisés peuvent entraîner des failles dans le chiffrement et l’authentification. En mesurant les fluctuations intrinsèquement imprévisibles du vide quantique, le Q-Dice peut générer de l’entropie quantique pour des applications telles que les communications sécurisées, le chiffrement des données (par exemple via la distribution quantique de clés QKD ou la cryptographie post-quantique PQC), l’authentification et la gestion des accès, ainsi que les simulations à grande échelle.
Conçu avec une attention particulière aux exigences de sécurité, le système répond aux critères stricts du BSI selon AIS 20/31 et a été classé EAL3 (Niveau d’assurance de l’évaluation) et PTG 3 (Générateur physique de nombres aléatoires), attestant de sa sécurité.
Alexander Noack, responsable du département Communication et calcul de données chez Fraunhofer IPMS, a déclaré qu’avec le Q-Dice, le caractère aléatoire quantique de haute qualité devient pratique et facilement accessible. Cette technologie peut être utilisée soit comme un système robuste en rack 19 pouces pour sa propre infrastructure, soit via un service en ligne d’entropie en tant que service, réduisant considérablement les barrières à l’utilisation des technologies de sécurité quantique.
Pour garantir une fiabilité maximale, Fraunhofer IPMS intègre en interne toutes les compétences clés, assurant un développement cohérent de la photonique à l’intégration système. Cela inclut la conception de lasers et de systèmes optiques frontaux pour générer et contrôler de manière stable le bruit quantique, un circuit analogique frontal (AFE) à faible bruit pour détecter les fluctuations du vide quantique, l’acquisition de données à grande vitesse (conversion analogique-numérique ADC), l’extraction et le post-traitement aléatoires basés sur FPGA, ainsi que l’intégration système avec des interfaces à haut débit (y compris Ethernet 10 Gbit/s). Selon l’institut, cette approche de bout en bout permet un contrôle précis de la qualité, de la stabilité et des performances de l’extraction d’entropie, la même source de bruit physique constituant la base de l’accès à l’entropie quantique, que ce soit par matériel ou par cloud.
En termes de déploiement, Fraunhofer IPMS propose le Q-Dice en deux configurations. La version matérielle est le système en rack 19 pouces Q-Dice, adapté aux centres de données et aux déploiements sur site, avec un débit binaire aléatoire de 4,1 Gbit/s, une interface Ethernet 10G (d’autres interfaces disponibles sur demande), et évalué selon BSI AIS 20/31 et NIST SP 800-22. L’autre est un service QRNG en ligne à la demande (entropie en tant que service), offrant un accès direct à des nombres aléatoires générés quantiquement via une interface en ligne sécurisée, sans nécessiter d’installation matérielle spéciale, facilitant l’évaluation rapide, le prototypage et l’intégration évolutive de l’entropie quantique dans les systèmes logiciels et les applications cloud.
Alors que la technologie entre dans sa phase de mise en œuvre, Noack a déclaré que l’objectif est d’élever ensemble les normes de sécurité et de confiance à l’ère numérique, et a invité les partenaires à tester la technologie et à développer conjointement des applications pratiques.
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