L'intelligence artificielle a peut-être éclipsé les autres grandes tendances technologiques dans les médias, certaines d'entre elles n'en continuent pas moins à susciter l'intérêt de l'industrie financière. Tel est le cas pour l'informatique quantique, plus discrète car lointaine, mais porteuse d'immenses promesses. Lloyds en fournit un nouvel exemple.

À ce stade de maturité, il est ici encore question, bien sûr, d'une expérimentation, menée en collaboration avec IBM. Ayant plus ou moins raté le virage de l'IA, Big Blue espère en effet reprendre des couleurs avec la prochaine rupture attendue dans l'univers informatique et investit donc massivement dans ces machines futuristes et leurs possibles applications dans les métiers de ses clients historiques, banque en tête.

Le cas de mise en œuvre s'inscrit dans les classiques du genre, à savoir la lutte contre la fraude, où la puissance de calcul statistique est déterminante pour la performance et la précision des résultats. En l'occurrence, le test portait sur l'identification d'une « mule » (personne exécutant des transferts de fonds pour le compte d'un tiers à but de blanchiment), réelle, dont les opérations ont été introduites délibérément au sein d'un jeu de données d'essai, basé sur un vaste historique de transactions anonymisées.

La campagne est évidemment qualifiée de succès par le directeur des opérations de Lloyds, permettant à la fois d'accumuler une expérience précieuse sur les capacités et les modalités d'usage des machines quantiques et de commencer à assembler une équipe internes de spécialistes, qui sera amenée, au fil du temps et des inévitables progrès et évolutions de la technologie, à poursuivre explorations et opportunités.

En aucun cas l'initiative ne prétend à préfigurer d'une industrialisation à courte échéance. Les moyens engagés, entre les collaborateurs aux compétences variées (en physique, mathématiques, ingénierie logicielle…) et les experts d'IBM, sur une durée relativement longue (9 mois), pour une solution dont on sent qu'elle est très ciblée, montre combien la courbe d'apprentissage sera longue et devra être anticipée.

En attendant, il faut souligner l'importance pour les acteurs de la finance (et d'autres) de ne pas tout miser sur l'intelligence artificielle. L'avenir peut aussi s'imaginer avec d'autres avancées fulgurantes, susceptibles de faire appel à des disciplines pourtant considérées désuètes. La faculté de l'informatique quantique d'éliminer les limites des modèles statistiques, présentant l'avantage d'un déterminisme qui échappe aujourd'hui à l'IA, pourrait redonner à la science des données classique une place de premier plan…

Parce que le risque quantique se rapproche inexorablement, Europol publie un guide pratique destiné à aider les institutions financières à évaluer leur exposition et déterminer leurs priorités défensives. Même si son échéance reste incertaine, la menace est maintenant suffisamment précise pour que l'urgence soit officiellement déclarée.

Soyons réaliste, le document ne fait guère qu'effleurer l'immense problème de sécurité que pose l'émergence de capacités de calcul quantique qui promettent de rendre caduques les protections des données en vigueur depuis les origines de l'informatique et, surtout, l'avènement d'internet et des communications « digitales » généralisées. Mais, à tout le moins, il livre un cadre structuré indispensable pour entamer des démarches de remédiation qui seront longues, onéreuses et complexes à mener.

L'objectif visé étant d'encourager l'industrie à se pencher sur les chantiers qu'elle doit préparer, la recommandation émise dans ce qui ressemble à la première étape d'une odyssée au long cours consiste à effectuer une analyse de risque sur l'ensemble des cas d'usage à considérer, c'est-à-dire toutes les fonctions et tous les processus dans lesquels des informations sensibles sont manipulées. Elle se répartit en deux axes distincts : le niveau de danger encouru et le temps nécessaire à son élimination.

Pour chacun d'eux, la méthode proposée invite simplement à qualifier trois facteurs sur une échelle de un à trois. D'un côté, devront ainsi être estimés la durée de vie du risque de divulgation des données impactées, leur degré d'exposition publique et la sévérité de leur éventuelle compromission. De l'autre côté, l'attention portera sur la disponibilité de solutions à court ou à long terme, la durée et le coût de leur mise en œuvre et, pour finir, la dépendance à des tiers pour l'exécution d'un plan correctif.

La moyenne obtenue dans ces deux dimensions donne finalement – à travers une matrice élémentaire élaborée sur la base du théorème de Mosca – un éclairage sur l'urgence à démarrer des études, sinon des projets, sur les cas d'usages les plus critiques. La priorité devra notamment être placée sur tous les domaines dans lesquels le risque est élevé, ceux qui possèdent une réponse dès aujourd'hui méritant d'être traités immédiatement, les autres requérant des compléments d'enquête poussés.

L'approche préconisée par Europol se veut facile à appréhender et elle se concentre sur l'indispensable classification à organiser entre les différentes sources de fragilité quantique dans les institutions financières. Il ne faut cependant pas la prendre à la légère, ne serait-ce que parce que l'identification exhaustive des cas d'usage à examiner est elle-même difficile, au vu des milliers de logiciels, des centaines de base de données et de leurs innombrables interactions existant dans les grands groupes.

Et ces efforts ne seront rien en comparaison de ceux qu'il faudra engager afin d'éradiquer toutes les failles potentielles… avec une épée de Damoclès de plus en plus proche de tomber sur les responsables au fur et mesure du temps qui s'écoule et du rapprochement de l'avénement de l'ordinateur quantique. Dans le sillage du travail d'Europol, il serait certainement raisonnable de mettre en place des collaborations à l'échelle de l'industrie en vue de mutualiser au moins les analyses théoriques.

Comme chaque année, Saxo Banque livre ses prédictions choc, dont les plus technologiques font évidemment référence à l'intelligence artificielle. Cependant, celle qui retient mon attention concerne l'informatique quantique et le risque systémique qu'elle engendrerait si, aussi improbable qu'elle puisse paraître, elle devrait se concrétiser.

Rappelons d'abord, pour ceux qui ne connaîtraient pas l'exercice auquel se livre l'établissement danois tous les mois de décembre, qu'il s'agit non pas de formuler des prévisions économiques au sens propre mais d'imaginer quelques scénarios extrêmement improbables mais aux conséquences formidables s'ils se réalisaient effectivement. Dans le cas qui m'intéresse, l'événement déclencheur serait l'arrivée en 2026 d'un ordinateur quantique opérationnel, tenant toutes ses promesses.

Parmi ces dernières, celle qui constituerait un cataclysme pour notre monde contemporain est sa capacité à briser toutes les barrières de sécurité numériques, qui protègent les communications, les données bancaires et d'identité, les infrastructures… en un mot tout ce qui s'appuie sur des algorithmes de chiffrement. Comment serait-ce possible ? En gros, la future génération de calculateurs est adaptée à une parallélisation de traitements qui se jouerait des secrets cryptographiques employés aujourd'hui.

Face à la survenue subite d'un tel épisode, les équipes de Saxo pointent les cryptoactifs en première ligne des victimes, sans négliger les impacts sévères sur l'ensemble du secteur financier, qui se trouverait largement paralysé. Ils suggèrent une panique généralisée provoquant un repli vers des supports physiques, métaux précieux et monnaie fiduciaire, tandis que les gouvernements et les entreprises se précipiteraient pour déployer une riposte, qu'ils imposeraient sur des échéances très courtes.

La perspective n'est pas rose… mais elle me paraît largement sous-estimée ! D'emblée, s'inquiéter de l'effondrement du bitcoin et de ses équivalents (dont la valeur disparaîtrait instantanément) est anecdotique, ne serait-ce que par la part infime de capitalisation qu'ils représentent, en comparaison des répercussions sur les banques, dont non seulement les échanges seraient menacés mais également les données qu'elles conservent, protégées par des mécanismes devenus obsolètes, derrière des pare-feu et autres équipements de filtrage transformés en gruyère « digital ».

Autre sujet d'inquiétude, la mise en place d'une parade efficace demandera des années de travail. Il est parfaitement illusoire d'espérer actualiser rapidement des solutions de sécurité dispersées sur des milliards d'appareils en tout genre et appliqués à des millions de gisements d'information, dont certains (beaucoup) résident dans des systèmes historiques que presque personne ne maîtrise plus désormais. La seule réponse consistera à isoler les entreprises sensibles de l'internet. Est-ce possible ? Et comment imaginer alors de vivre sans les connexions indispensables de notre quotidien ?

L'hypothèse retenue par Saxo n'a évidemment (quasiment) aucune chance de se matérialiser telle que décrite, l'informatique quantique étant une aventure des petits pas, dont l'avènement se produira progressivement, sur plusieurs années. À défaut d'avoir une quelconque valeur de prédiction, sa mise en lumière possède toutefois une vertu majeure, celle de souligner l'ampleur immense des défis auxquels cette technologie émergente risque de confronter nos sociétés et l'urgence de les anticiper.

La première urgence du secteur financier face à l'émergence promise de l'informatique quantique est de pallier les faiblesses des mécanismes de sécurité existants qu'elle expose. Mais la technologie offre également une opportunité, que l'autorité monétaire de Singapour (MAS) commence à explorer, de développer de meilleures protections.

L'exploitation de propriétés quantiques de la matière ou de la lumière laisse entrevoir une véritable révolution dans la manière d'envisager les traitements de l'information et la possibilité qu'elle esquisse de briser les algorithmes de chiffrement en vigueur aujourd'hui dans notre univers numérique est suffisamment effrayante pour que les entreprises les plus sensibles et les gouvernements cherchent à mettre en place des parades, usant de méthodes classiques, avant que le danger ne se concrétise.

Cependant, en parallèle, les applications de ces même facultés font rêver quelques visionnaires. Il y a ceux qui pensent à une démultiplication de la puissance de calcul au service, par exemple, de prévisions météorologiques ou d'évaluation des risques sur un portefeuille financier. Et puis il y a les spécialistes de la cryptographie qui imaginent de créer des solutions susceptibles de rendre les communications inviolables, éliminant de fait toutes les limitations des méthodes de protection exploitées actuellement.

Alors que, jusqu'à présent, ces projections futuristes restent largement cantonnées à des expérimentations dans des laboratoires de recherche, voilà justement ce que la MAS a voulu mettre en œuvre avec quatre banques locales (DBS, HSBC, OCBC et UOB), ainsi qu'un opérateur de télécommunication et une société experte du domaine, dans le but d'en comprendre le fonctionnement, d'en évaluer la faisabilité et la valeur, et, plus généralement, de préparer l'esquisse d'une stratégie de manière éclairée.

Sans surprise, les résultats obtenus révèlent un certain nombre de difficultés restant à résorber avant de pouvoir penser à une quelconque industrialisation. Un obstacle majeur, en particulier, est dû à la portée relativement limitée des échanges considérés (quelques dizaines de kilomètres, en pratique) : pour des connexions à longue distance, il faudrait impérativement déployer des nœuds intermédiaires, dont l'intégrité devrait pouvoir être garantie. Autre défaut de jeunesse, l'hétérogénéité du marché qui devra laisser place à une standardisation autorisant l'interopérabilité.

Dans le contexte qui le concerne directement, le régulateur singapourien se montre tout de même volontariste. Il souligne notamment l'intérêt de technologies quantiques en vue de sécuriser les communications entre centres de production informatiques et autres implantations des institutions financières. Mais il devra encore convaincre les dirigeants des établissements placés sous sa tutelle d'adhérer à ses convictions, ce qui exigera de leur part un engagement important, en termes de budgets et de ressources.

Alors que les progrès constants des technologies laissent désormais entrevoir l'arrivée à maturité des ordinateurs quantiques et de leur menace pour les algorithmes cryptographiques actuels, CaixaBank sera la seule institution financière à participer au programme pilote européen de protection des données à l'ère post-quantique.

Il est toujours important de rappeler combien les enjeux sont immenses puisque, d'ici une décennie, peut-être moins, les méthodes de chiffrement employées pour la sécurisation des données – stockées (telles que les coffres-forts à mots de passe) et en transit (dont l'ensemble du trafic internet) – pourraient devenir obsolètes, exposant de la sorte tous les secrets numériques existants grâce aux capacités de calcul radicalement différentes de celles d'aujourd'hui qu'offriront les futures machines.

Parmi les initiatives destinées à éviter le scénario catastrophe, le projet PIQASO de l'Union Européenne vise une implémentation concrète de solutions couvrant toutes les dimensions du problème : la conservation et l'échange de clés cryptographiques, la signature électronique, la validation des autorisations, la gestion d'identité… CaixaBank, pour sa part, prendra en charge le cas d'usage qui la concerne le plus, à savoir l'authentification et les communications dans une application de banque mobile.

En pratique, l'objectif consistera à développer, en trois ans, entre janvier 2025 et décembre 2027, des équivalents post-quantiques – c'est-à-dire résistants aux risques induits par les systèmes quantiques – des différents mécanismes de sécurité omniprésents dans la vie courante des citoyens et des entreprises. Sur le plan théorique, ce sont les algorithmes validés et sélectionnés par l'institut américain des standards (NIST) au cours de l'été qui seront retenus pour la mise en œuvre opérationnelle.

La démarche engagée par l'Europe est probablement cruciale pour l'économie du continent car, en dépit des avertissements répétés, peu d'organisations, y compris dans le secteur financier, ont entamé une réflexion – et encore moins un chantier – sur le sujet. Or la transition nécessaire sera extraordinairement complexe : outre l'adoption de nouveaux modèles de chiffrement et leur déploiement dans les innombrables logiciels impactés, il faudra les appliquer aux données existantes, sans oublier les archives. Et les mauvaises surprises ne manqueront certainement pas.

De son côté, sa participation permettra à CaixaBank d'acquérir, en avance de phase et en profitant d'une portion du financement européen (qui représente un montant total de 6,6 millions d'euros, ce qui ne paraît pas très élevé), une première expérience tangible avec les défis à relever à l'ère quantique, entre nouvelles compétences à acquérir et exploration des conséquences des changements sur les systèmes en place.

Jusqu'à présent théorique, la menace que fait peser l'informatique quantique sur les algorithmes de chiffrement qui sécurisent nos communications et nos précieuses données personnelles commence maintenant à se concrétiser. Une équipe de recherche chinoise vient ainsi d'en apporter une première démonstration opérationnelle.

Comme si les équipes de cybersécurité des entreprises – institutions financières en tête – n'étaient pas déjà quasiment submergées par la prolifération de dangers en tout genre, voilà donc une problématique qu'elles vont désormais devoir prendre en compte plus tôt qu'elles ne l'imaginaient. Car, bien que les protections en vigueur aujourd'hui ne semblent pas directement en péril en l'état, l'exercice auquel se sont livrés les auteurs du papier en question ne laisse aucun doute sur l'imminence de leur obsolescence.

En pratique, leur expérience a porté sur une clé de petite taille, loin des normes actuelles, employée dans un algorithme usuel (RSA). Mais son objet était de valider non un résultat ponctuel mais plutôt la faculté générique pour une machine quantique du marché – en l'occurrence, celle de D-Wave – d'en extraire le secret dans des délais raisonnables à l'aide d'une méthode optimisée. Et la même opération a été réalisée sur d'autres techniques fréquemment employées pour le chiffrement d'information.

Bien sûr, ce risque était identifié depuis longtemps, mais les spécialistes ont toujours estimé que, la maturité des ordinateurs quantiques n'étant pas envisagée avant de longues années, laissant le temps aux utilisateurs de faire évoluer leurs applications avant une éventuelle catastrophe, il n'existait aucune raison de paniquer. Selon cette logique, un premier algorithme susceptible de résister aux capacités de ces futures calculateurs (développé par IBM) n'a d'ailleurs été standardisé que très récemment.

Avec cette avancée spectaculaire, la donne pourrait changer rapidement puisqu'il paraît dorénavant possible de se contenter d'équipements déjà disponibles sur le marché pour attaquer les systèmes de sécurité en place (sans oublier que les organisations les plus déterminées peuvent engranger des données chiffrées en vue de les exploiter le moment venu). Le remplacement des anciens algorithmes ainsi fragilisés – qui représente un chantier colossal – va peut-être devoir devenir une priorité absolue.

Largement éclipsée par l'intelligence artificielle, dont elle pourrait pourtant contribuer à décupler les performances, l'informatique quantique reste une tendance extrêmement importante à plus ou moins long terme. Il ne faut donc guère s'étonner qu'une banque telle que BBVA s'attache à en explorer les frontières avant sa maturité.

Pour l'instant, en 2024, le changement d'échelle dans les capacités de calcul que devraient autoriser ces futurs ordinateurs fonctionnant non plus sur la base de composants électroniques ordinaires mais à partir des principes de changements d'état de la matière reste une promesse théorique dont la concrétisation, si elle survient un jour, demandera encore plusieurs années de recherche. Le principal obstacle est l'instabilité des machines actuelles, qui nuit à la qualité des résultats produits.

Malgré tout, les perspectives sont si attractives, en particulier dans le secteur financier, que les tentatives d'apprivoiser au plus tôt la technologie se multiplient, à la fois dans le but d'apprendre à exploiter sa puissance, qui exige un ré-apprentissage complet des pratiques de développement logiciel, qu'afin de vérifier, autant que possible, que les bénéfices espérés seront bien au rendez-vous. C'est essentiellement sur ce second objectif que BBVA se focalise avec ses dernières expérimentations en date.

Les grands cas d'usage envisagés – en tous cas pour commencer – sont désormais stabilisés. Ils concernent, d'une part, la sécurisation des données et des communications, dont les mécanismes en vigueur sont menacés par l'informatique quantique, et, d'autre part, les simulations de risque, notamment sur des portefeuilles de banque d'investissement, qui sont les plus susceptibles de profiter des gains supposés des traitements parallélisés qui constituent le cœur du futur nouveau paradigme.

Or la difficulté rencontrée par les chercheurs en finance, surtout dans ce dernier domaine, consiste à vérifier les hypothèses qu'ils formulent à échelle réelle et non seulement sur des échantillons peu représentatifs. En d'autres termes, il leur faut démontrer que les infrastructures industrielles de demain offriront un avantage suffisant pour justifier les investissements à consentir, sans se contenter d'interpolations à partir de quelques tests réalisés sur des sortes de maquettes miniatures.

Or, avec les modèles de simulation disponibles aujourd'hui, la tâche est impossible à exécuter dans des délais raisonnables sur des composants traditionnels. C'est pourquoi BBVA, en collaboration avec le spécialiste VASS et l'opérateur infonuagique AWS, a mis au point un environnement distribué dont la dimension globale atteint l'équivalent d'un ordinateur quantique de 38 qubits. Il permet ainsi à l'établissement d'approcher des conditions opérationnelles pour les algorithmes dont il souhaite valider la pertinence.

Nul ne sait vraiment à quelle échéance, mais il est désormais quasiment certain que l'informatique quantique finira par s'imposer un jour et il ne fait alors aucun doute que son impact sera considérable sur toutes les organisations dont l'activité repose sur le traitement de l'information… donc une grande partie des économies modernes. Celles qui, comme BBVA, se préparent dès maintenant mettent toutes les chances de leur côté pour faire partie des premières à capitaliser sur ses opportunités.