Quantum Encryption and Science Satellite (QEYSSat)

La mission canadienne QEYSSat, en développement, a pour objectif de faire une démonstration dans l'espace de la distribution quantique de clés, une technologie qui crée des codes de chiffrement virtuellement impossibles à pirater.

Cette technologie permettra au Canada de sécuriser ses communications au moment où on entrera dans l'ère de l'informatique quantique. Elle constituera une autre étape vers la réalisation d'une infrastructure de communication véritablement sécurisée à l'échelle nationale et même mondiale.

À quoi servira concrètement QEYSSat?

À l'ère des transactions bancaires en ligne, des téléphones intelligents et de l'infonuagique où sont stockés beaucoup de renseignements personnels, il est essentiel de pouvoir compter sur une méthode fiable de chiffrement des données. Toutefois, avec l'émergence d'ordinateurs quantiques rapides et puissants, la technologie utilisée aujourd'hui pour protéger nos données sera bientôt inadéquate.

La puissance de traitement exceptionnelle des ordinateurs de nouvelle génération permettra en effet de casser sans difficulté les codes de chiffrement qui protègent actuellement nos mots de passe et nos numéros d'identification personnels. On estime que de tels ordinateurs deviendront largement accessibles dans 10 ou 20 ans. Il faut donc se demander comment faire pour protéger notre vie privée et continuer à échanger des données sensibles dans l'avenir. La mission QEYSSat permettra de faire avancer la recherche afin de trouver des solutions de protection additionnelles de nos données.

Qu'est-ce que la distribution quantique de clés?

La technologie de distribution quantique de clés (DQC) a vu le jour en réponse à la menace posée par les possibilités offertes par l'informatique quantique. Cette nouvelle technologie, qui utilise les photons (particules individuelles de lumière) et les lois de la physique pour produire des clés de chiffrement privées, permettra d'assurer la confidentialité des renseignements échangés entre deux parties.

Grâce à la DQC, il est possible pour ces deux parties de produire une clé secrète aléatoire partagée et connue d'elles seules, qui peut ensuite être utilisée pour chiffrer et déchiffrer des messages.

Une des propriétés essentielles et uniques de la DQC est qu'elle permet de détecter la présence d'une tierce partie qui essaie d'intercepter la clé. À noter, la DQC n'est utilisée ici que pour produire et distribuer la clé, et non pour transmettre le message.

L'avantage de l'espace

Des dispositifs de DQC terrestres existent sur le marché, mais leur capacité est très limitée. Comme ils transmettent des particules quantiques par fibre optique, le signal perd de sa fiabilité à partir d'une distance de 200 kilomètres.

Pour que la DQC puisse être utilisée dans toutes les formes de technologie de communication dans le monde entier, il faudra éventuellement passer par des satellites plutôt qu'utiliser uniquement des câbles. La mission QEYSSat vise à faire la démonstration de la DQC dans l'espace. Pour ce faire, des photons seront envoyés un par un par laser entre une station terrestre et un microsatellite. Celui-ci fera appel au protocole de DQC pour produire une clé qui sera retransmise à une autre station terrestre.

L'essai permettra à des scientifiques canadiens d'examiner comment se déroule la DQC dans l'espace et établira les bases d'un réseau mondial destiné à l'échange quantique de clés de chiffrement sur de grandes distances.

La méthode du Canada de la DQC implique la génération d'une clé sur Terre en utilisant la cryptographie quantique, en envoyant la clé par satellite à une autre station terrestre, puis en utilisant cette clé pour chiffrer un message. (Source : Agence spatiale canadienne.)

Retombées sur Terre

L'intégration de la technologie de distribution quantique de clés à nos réseaux de communication garantira la confidentialité des données publiques, privées et commerciales des Canadiens. Comme la clé de chiffrement ne pourra être cassée, le piratage sera virtuellement impossible, quelle que soit la technologie, actuelle ou future.

Partenaires

L'Agence spatiale canadienne financera cette mission de démonstration technologique.

L'Agence a sélectionné l'Institut d'informatique quantique (en anglais seulement) (IQC) de l'Université de Waterloo pour assurer la direction scientifique (en anglais seulement) de la mission QEYSSat au nom du gouvernement du Canada (GC). Reconnu internationalement comme un centre d'excellence en informatique quantique, l'IQC sera l'équipe scientifique du GC dans cette mission et, à ce titre, dirigera le soutien scientifique de QEYSSat, le développement de l'application et des méthodes de démonstration de la DQC, et le développement de la source quantique pour la station au sol. L'IQC fournira aussi l'expertise nécessaire à l'équipe de QEYSSat du secteur privé.

L'Agence a sélectionné Honeywell pour les phases de conception et de mise en œuvre de la mission QEYSSat. Dans le cadre du contrat, Honeywell construira, testera, livrera et mettra en service QEYSSat et la station terrestre de QEYSSat, et fournira la formation connexe. Les travaux devraient durer jusqu'à la fin de . Honeywell a sous-traité les services de Loft Orbital (en anglais seulement) pour fournir la plateforme et organiser le lancement du satellite. Cette plateforme de QEYSSat sera une FlexBus, mise au point pour Loft Orbital par Blue Canyon Technologies (en anglais seulement).

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