Quatre organisations suisses reçoivent un financement de l’Union Européenne dans le cadre d’OPENQKD

Septembre 2019 marque le lancement du projet de recherche européen nommé OPENQKD pour Open Quantum Key Distribution. Son objectif est d’installer, pendant 3 ans, des infrastructures test de communication quantique dans plusieurs pays européens afin de drastiquement renforcer la sécurité d’infrastructures clés dans les domaines des télécommunications, de la finance, des soins de la santé, de l'approvisionnement en électricité et des services publics.

Pour ce projet unique au monde et devisé à 15 millions d’euros, l’Union Européenne a sélectionné 38 entreprises et instituts de recherche à travers le continent, dont quatre organisations suisses et toutes genevoises: Mt Pelerin Group, ID Quantique, l’Université de Genève et les Services Industriels de Genève.

OPENQKD vise à changer la façon dont nous voyons, comprenons et utilisons les communications quantiques. Son objectif principal est de créer et de tester des infrastructures de réseau de communication avec un élément quantique intégré, connu sous le nom de Quantum Key Distribution (QKD). Les clés secrètes distribuées par la QKD permettent un cryptage ultra-sécurisé des données transmises. Ce projet jettera les bases d’une infrastructure paneuropéenne de communication quantique qui utilisera aussi bien des solutions par satellite que des solutions terrestres.

Construire des liens européens plus étroits

La Commission européenne a choisi de financer OPENQKD suite à un appel d’offre d’Horizon 2020 en 2018. Sa mission est de développer des bancs d’essais expérimentaux basés sur la QKD et de tester l’interopérabilité des équipements fournis par différents fabricants de systèmes quantiques dont ID Quantique (IDQ), le leader mondial en communication et détection quantique basé en Suisse. L’Université de Genève fournira également un prototype QKD de nouvelle génération, tirant parti de leurs derniers développements.

Les activités d’OPENQKD se dérouleront dans toute l’Europe (Autriche, Espagne, Pologne, Allemagne, Pays-Bas, France, Italie, Royaume-Uni, Grèce et République tchèque) et notamment en Suisse. Elles se concentreront sur plusieurs domaines d’activité clés, en particulier le secteur des télécommunications, où la sécurité des données est essentielle. D’autres applications de sécurisation de données médicales, gouvernementales ou de données de réseaux d’énergie, seront également démontrées et évaluées.

Quatre cas d’utilisation à Genève

Dans le cadre d’OPENQKD, ID Quantique (IDQ), le fabricant de solutions de communication quantiques; les Services Industriels de Genève (SIG), fournisseur genevois d’énergie, d’eau, de fibres optiques et de réseaux de traitement des déchets; Mt Pelerin, le leader suisse de la technologie blockchain pour la banque et la finance; et l’Université de Genève travaillent ensemble sur au moins quatre applications qui seront réalisées à Genève. Pour ce faire, ils profitent du réseau dense et polyvalent de fibres optiques des SIG.

1. Quantum Vault

Le Quantum Vault est un nouveau type de système de stockage d’actifs digitaux conçu par Mt Pelerin, en coopération avec ID Quantique. Cette infrastructure vise à fournir une solution de stockage ultra-sécurisé d’actifs numériques aux institutions financières telles que les banques centrales, les banques commerciales, les plateformes d’échange de cryptomonnaies ou encore les gestionnaires d’actifs. Ce Quantum Vault s’appuie sur une infrastructure QKD fournie par IDQ et transportée sur le réseau des SIG. En ajoutant cette couche supplémentaire de sécurité quantique à une solution de conservation de niveau bancaire, il garantit que le stockage sécurisé des clés privées (la preuve de la propriété d’un bien numérique) est « Information-Theoretically Secure » (ITS). ITS signifie que selon la théorie de l’information, un tel système ne peut pas être piraté par un adversaire externe même avec une puissance de calcul illimitée.

2. Réseau intelligent

Au cours des sept prochaines années, les SIG créeront un réseau intelligent pour connecter leurs 800 centrales électriques à Genève. Chaque centrale sera raccordée au réseau de fibres optiques de SIG télécom et au centre d’exploitation du réseau électrique. Pour sécuriser la transmission des données et la détection des intrusions (pirates informatiques prenant le contrôle du réseau de distribution électrique), les SIG testeront la technologie quantique fournie par IDQ dans un environnement réel de production et d’exploitation. À cette fin, les SIG raccorderont cinq centrales électriques au banc d’essai QKD et évaluera les technologies et services QKD disponibles proposés par le consortium.

3. Réplication sécurisée des centres de données

Les SIG ont l’intention de mettre en oeuvre une solution de sécurité quantique entre deux centres de données principaux utilisés comme centre de données principal / de sauvegarde. La réplication des données, le basculement (fail over) et l’équilibrage de charge impliquent le transfert d’une grande quantité de données hautement sensibles. La communication sera sécurisée par la QKD, avec deux noeuds en cours de déploiement. Ce cas d’utilisation se concentrera sur la démonstration de solutions de haute disponibilité, de haute performance et de basculement.

4. Cryptage pour le stockage à long terme

Le cryptage est de plus en plus souvent nécessaire pour sécuriser les données critiques. C’est le cas particulièrement pour les données électroniques des utilisateurs, comme celles des patients hospitalisés, qui sont fréquemment cryptées. Ce stockage étant de longue durée (10 ans au moins, éventuellement pendant la durée de vie du patient), il est essentiel d’utiliser les technologies les plus récentes. L’Université de Genève évaluera l’utilisation de la QKD pour le cryptage fort et à long terme en mesurant le délai de re-cryptage des données dû à un changement de clé ou d’algorithme.

Avec ce banc d’essai à Genève et les cas d’utilisation correspondants, OPENQKD développera un écosystème d’innovation et un terrain de formation ; il aidera à accroître les chaînes d’approvisionnement des technologies et solutions de communication quantique.