CRYSTALS-Kyber

Définition

CRYSTALS-Kyber (rebaptisé ML-KEM par le NIST dans FIPS 203, 2024) est l'algorithme de chiffrement et d'encapsulation de clés standardisé par le NIST pour la cryptographie post-quantique. C'est le premier algorithme d'échange de clés résistant aux ordinateurs quantiques à être standardisé, destiné à remplacer ECDH et RSA pour l'établissement de sessions sécurisées. Kyber est basé sur le problème Learning With Errors sur les réseaux euclidiens (Module Learning With Errors — MLWE), un problème mathématique considéré résistant aux algorithmes quantiques connus, notamment l'algorithme de Shor qui casse RSA et ECDH. Sa sécurité repose sur la difficulté de distinguer des vecteurs proches d'un réseau euclidien de vecteurs aléatoires. ML-KEM (Kyber) est défini en trois niveaux de sécurité : ML-KEM-512 (sécurité ~AES-128), ML-KEM-768 (sécurité ~AES-192, recommandé pour la plupart des usages), et ML-KEM-1024 (sécurité ~AES-256, pour les applications haute sécurité). Les tailles de clés et les performances sont nettement supérieures à RSA et ECDH pour des niveaux de sécurité équivalents. La transition vers les algorithmes post-quantiques est déjà en cours. Google Chrome et Mozilla Firefox implémentent une hybridation X25519+Kyber (X25519Kyber768) pour TLS depuis 2023, combinant la sécurité classique d'ECDH avec la résistance quantique de Kyber — si l'un des deux est cassé, la sécurité reste garantie par l'autre. Cette approche hybride est recommandée pendant la période de transition. Les cas d'usage prioritaires pour la migration post-quantique sont les données à long terme (communications diplomatiques, données médicales, secrets commerciaux) qui doivent rester confidentielles pendant 10-20 ans — la fenêtre dans laquelle des ordinateurs quantiques suffisamment puissants pourraient émerger. La règle de priorité : si les données doivent rester secrètes jusqu'en 2035+, migrer maintenant vers des algorithmes hybrides post-quantiques.