La distribution quantique de clés (QKD) permet à deux parties, comme Alice et Bob, de partager une clé secrète en utilisant des canaux quantiques et classiques. Le canal quantique transmet des états quantiques (comme des photons polarisés), tandis que le canal classique sert à la communication et doit être authentifié pour prévenir les attaques de type "homme du milieu". La sécurité théorique de QKD repose sur les principes de la mécanique quantique, qui garantit que toute tentative d’interception perturbe les états quantiques et est détectée. Cela la rend résistante aux attaques d'adversaires avec des ressources illimitées ou des percées futures, contrairement aux méthodes cryptographiques classiques basées sur des problèmes mathématiques complexes.

La QKD est l’un des dispositifs potentiels capable de répondre aux attaques sur la cryptographie asymétrique classique (RSA / Courbes Elliptiques) qui seraient rendues possibles lors de l’apparition d’un ordinateur quantique. 

L’évaluation de la sécurité de ces systèmes se limite souvent à certaines parties spécifiques du système, et notamment sa composante optique. Le CESTI, spécialisé dans les attaques matérielles classiques comme les attaques en canaux auxiliaires ou par injection de fautes, souhaite évaluer les systèmes de distribution de clés quantiques dans leur globalité, en utilisant ses propres ressources. 

Après une analyse bibliographique des attaques possibles dans la littérature, des propositions de chemins d’attaque seront envisagés. L’intérêt principal de ce stage sera de pouvoir réaliser les attaques expérimentalement sur un système complet à l’état de l’art disponible au CEA. Une attention particulière sera également portée à la méthodologie d’analyse de vulnérabilité et de sélection des attaques, pour transposer ce travail au cas d’une évaluation exhaustive.

Vous êtes étudiant en école d'ingénieur ou en Master 2. 

Vous avez des connaissances en :

- Cryptographie

- Python / Interfaçage composants

- Des connaissances en physique quantique sont un plus

- Envie d’apprendre, curiosité

- Être à l’aise avec un travail pluridisciplinaire, autonomie

Comme le sujet est pluridisciplinaire, il n’est pas nécessaire que le/la candidat.e connaisse tous les domaines de compétences : cryptographie, attaques sur systèmes embarqués, physique quantique. Des expert.es du laboratoire seront disponibles pour aider sur les différentes thématiques.