La course au matériel post-quantique : Intel, Nvidia et IBM préparent des puces capables de résister aux ordinateurs quantiques

Harvest now, decrypt later : la menace quantique n’est plus reportable

Le problème a un nom précis : harvest now, decrypt later. Les données sensibles peuvent être interceptées et stockées aujourd'hui, puis déchiffrées lorsque les ordinateurs quantiques deviendront assez puissants pour casser les schémas cryptographiques actuels. Inutile d'attendre que ces ordinateurs existent : les dégâts commencent dès maintenant, en silence. La cryptographie asymétrique basée sur RSA et ECC, utilisée pour protéger les signatures numériques et l'échange de clés sur les réseaux publics, est considérée comme vulnérable aux attaques quantiques. Le NIST fédéral a répondu en normalisant en 2024 les premiers algorithmes de cryptographie post-quantique, conçus pour résister à ces attaques. Mais la normalisation n'est que le point de départ : le passage à un matériel capable de les accélérer prendra des années.

Intel accélère sur les Xeon 6 et vise 2029 pour une couverture complète

Intel a commencé à fournir un support PQC capable dans les processeurs serveur Xeon 6. C'est ce qu'a annoncé Anand Pashupathy, vice-président et directeur général pour l'assurance produit et la sécurité chez Intel, lors de la conférence Google Cloud Next en avril. Le message est direct : se défendre maintenant, pas dans trois ans. La transition de toutes les puces Intel vers la conformité PQC sera pluriannuelle. Les nouveaux algorithmes coexisteront avec d'autres schémas comme AES pour gérer à la fois le trafic quantique et le trafic web standard. L'entreprise entend protéger le trafic Internet AES standard en renforçant les handshakes avec la PQC et l'accélération matérielle.

Pashupathy a indiqué que la couverture augmentera génération après génération et que d'ici 2029, l'entreprise sera prête. En attendant, AES‑256 est déjà accéléré dans le matériel Intel et doit être utilisé pour prévenir les attaques de collecte et de déchiffrement différé. Intel continuera en outre à fournir une accélération pour la cryptographie asymétrique et étendra l'accélération des algorithmes PQC dans les prochaines générations de la plateforme.

Nvidia intègre la PQC au confidential computing

Nvidia intègre les normes post-quantiques dans les couches de sécurité qui sous-tendent le confidential computing. C'est ce qu'a expliqué Daniel Rohrer, vice-président de la sécurité logicielle chez Nvidia, toujours à l'occasion de Google Cloud Next. Dans ces couches, la confiance et l'attestation sont établies pour l'échange sécurisé des données. L'implémentation progresse maintenant que les normes du NIST ont été approuvées, à la fois dans le matériel et dans d'autres fonctionnalités. Cette initiative vise à rendre quantum-résistants les mécanismes qui garantissent l'intégrité et la confidentialité des enclaves de traitement.

IBM a ouvert la voie avec le mainframe z16

IBM a été la première à introduire des accélérateurs de cryptographie post-quantique dans le matériel. Le mérite en revient au mainframe z16, lancé en 2022. Depuis lors, l'entreprise a mis à jour le firmware pour le maintenir conforme aux normes PQC du NIST. Ce détail est important : même les systèmes déjà en production peuvent recevoir des améliorations via le firmware, sans devoir être remplacés. Ce n'est toutefois pas une solution universelle.

Asymétrique contre symétrique : les longs délais du matériel

Pour comprendre l'enjeu, il faut distinguer deux familles de cryptographie. La PQC est asymétrique : elle utilise des paires de clés publiques et privées et est conçue pour résister aux attaques quantiques. RSA et ECC, également asymétriques, sont en revanche considérées comme vulnérables. AES‑256 est une technologie symétrique à clé unique, utilisée pour chiffrer de grands volumes de données comme le trafic Internet, et elle est quantum-résistante selon Nelly Porter, director of product management for GCP Confidential Computing and Encryption.

La cryptographie matérielle est plus rapide que la cryptographie logicielle, mais son implémentation dans les produits prend des années. Le NIST a publié AES en 2001, la norme est entrée en vigueur en 2002, mais elle n'est apparue dans les puces AMD et Intel qu'en 2010. La leçon vaut aussi pour la PQC : même avec des normes approuvées et des feuilles de route annoncées, la diffusion généralisée ne sera pas immédiate.

Les contre-mesures : utiliser AES‑256, mettre à jour le firmware et remplacer le matériel non actualisable

Les mesures d'atténuation connues tournent autour de quelques points concrets. Adopter la PQC dans les handshakes et les puces, en la faisant coexister avec AES. Utiliser AES‑256, déjà accéléré dans le matériel Intel, pour prévenir les attaques de collecte et de déchiffrement différé. Mettre à jour le firmware des systèmes existants — comme le mainframe IBM z16 — aux normes PQC du NIST. Effectuer une évaluation complète du matériel et remplacer les équipements non actualisables, comme les anciens appareils réseau.

Jack Gold, analyste principal chez J. Gold Associates, prévient que mettre à jour les puces avec la PQC n'est que le début. Une évaluation complète du matériel est nécessaire. De nombreuses infrastructures avec cryptographie intégrée peuvent être difficiles à mettre à jour ou, comme les anciens équipements réseau, impossibles. Dans ces cas, il ne reste qu'à les remplacer.

Porter ajoute un élément d'urgence : les entreprises doivent commencer immédiatement à protéger leurs systèmes. Chaque bit et octet sensible non protégé et non quantum-résistant peut être conservé maintenant et déchiffré lorsque les ordinateurs quantiques seront disponibles. Il n'y a pas de score CVSS pour ce type de menace, mais la priorité est décrite comme élevée. La transition du matériel est pluriannuelle : pour Intel, la couverture complète n'arrivera qu'en 2029. Le moment pour commencer, selon les fabricants, c'est maintenant.