SEQUANCES : décrypter les vulnérabilités des systèmes de cryptographie quantique
量子密码学与后量子密码学（PQC）有着本质区别：前者依托量子物理定律实现通信安全，而非依赖数学难题。其代表性协议是量子密钥分发（QKD），一种通过密钥交换来保证后续数据加解密机密性与完整性的方法。
由CEA-Leti自2023年初主导的三年期Carnot项目SEQUANCES，正是聚焦QKD系统的薄弱环节。项目核心目标是表征QKD在“光学‑数字接口”处的潜在物理攻击，特别关注光子探测与处理过程中可能遭受的“观察”攻击——这一方向此前在科学文献中极少被探索。
研究最终为深入理解QKD光学‑数字衔接环节带来了关键成果，显著提升了CEA‑Leti在量子密码学领域的专业积累。相关工作还得到QCommTestbed项目的补充，该项目由法国国家科研署（ANR）在“PEPR Quantique”框架下资助，联合包括CEA‑Leti在内的九个合作伙伴，致力于为法国打造一套协调统一的量子技术测试平台。
Quantum cryptography, distinct from post‑quantum cryptography, derives its security not from mathematical complexity but from the laws of quantum physics. Its flagship protocol, quantum key distribution (QKD), allows two parties to exchange encryption keys that ensure the confidentiality and integrity of their communications. The Carnot SEQUANCES project, led by CEA‑Leti from early 2023 and lasting three years, set out to characterize physical attack vectors at the optical‑digital interface of a QKD system. Specifically, it investigated whether photon detection and processing could be vulnerable to “observation” attacks—a topic the scientific literature had barely addressed. The resulting analysis delivers important insights into the optical‑digital junction, advancing the technology’s maturity and deepening CEA‑Leti’s quantum‑cryptography expertise. This work dovetails with QCommTestbed, an ANR‑funded project under France’s PEPR Quantique program, which unites nine partners to build a coordinated national test platform for quantum technologies. SEQUANCES was supported by the Carnot network.
Actualité|Nouvelles technologies
La cryptographie quantique, qui ne doit pas être confondue avec la cryptographie post-quantique (PQC,post-quantum cryptography), vise à atteindre un niveau de sécurité inédit pour la sécurité des communications. Contrairement à la PQC et à la cryptographie classique, qui s'appuient sur une approche mathématique, la sécurité de cette cryptographie repose sur les lois de la physique quantique.
Parmi les principaux protocoles actuels de cryptographie quantique figure laquantum key distribution* (QKD). Il s'agit d'une méthode d'échange de clés permettant,in fine, à deux utilisateurs de chiffrer et de déchiffrer les données qu'ils s'envoient, pour préserver leur confidentialité et leur intégrité.
C'était précisément l'objet du projet Carnot SEQUANCES, conduit par le CEA-Leti pendant trois ans, depuis début 2023. Il visait principalement à caractériser les potentielles attaques physiques sur un système de QKD à l'interface optique-numérique, afin d'approfondir la connaissance de la technologie et de contribuer à sa montée en maturité.
Qu'est-ce que l'interface optique-numérique ?
L'idée était ainsi de déterminer si la détection et les traitements des photons pouvaient faire l'objet d'attaques dites « par observation ».
Des questions jusqu'alors peu explorées dans la littérature scientifique.
Le projet SEQUANCES a abouti à des résultats importants pour la compréhension fine de la jonction optique-numérique des QKD. Il a permis au CEA-Leti d'accroître son expertise en cryptographie quantique, complétée par un autre projet, QCommTestbed (financé par l'ANR dans le cadre du PEPR Quantique), réunissant neuf partenaires, dont le CEA-Leti, autour de l'objectif de doter la France d'une plateforme d'essais coordonnée pour les technologies quantiques.
Supporté par : https://www.lereseaudescarnot.fr/fr
The SEQUANCES project characterized physical attacks on quantum key distribution (QKD) systems at the optical-digital interface, advancing vulnerability knowledge critical for maturing quantum-secure communications.
Monitor — project results deepen attack understanding, a key step toward deployment-ready quantum cryptography; related testbed efforts are ongoing.