« Toute communication sur Internet utilise des algorithmes cryptographiques. Si un site est sécurisé quand son adresse commence par https avec un s, c'est parce qu'il y a de la cryptographie derrière », signale Damien Marion, enseignant-chercheur en informatique dans l’équipe Capsule¹ de l’Irisa², à Rennes. Même chose sur la majorité des messageries : WhatsApp, Signal, iMessage… toutes utilisent une méthode de chiffrement basée sur des algorithmes cryptographiques, qui rendent les données illisibles en cas d’interception.

« Leur sécurité repose sur la connaissance d’une clé secrète », explique le chercheur. Mais les variations de consommation de courant lors de l’exécution de l’algorithme laissent une trace utilisable par un tiers pour retrouver les valeurs de la clé. C’est précisément ce qui occupe l’équipe de recherche qui évalue la résistance des algorithmes cryptographiques à des attaques par canaux auxiliaires, exploitant des failles liées à l’exécution des procédures. « Face à cela, on peut notamment ajouter dans le code de l’algorithme des variables qui ne servent qu’à faire du bruit pour masquer la clé secrète et sa consommation de courant », note Damien Marion.

Post-quantique

Une méthode qui pourrait toutefois vite devenir obsolète. « D’ici 20 à 30 ans, un ordinateur quantique pourra trouver les clés secrètes sans passer par les canaux auxiliaires. » Pour anticiper ce genre de situation, des cryptographes du monde entier, dont certains au sein de Capsule, travaillent à l’élaboration de nouveaux algorithmes. « La cryptographie repose toujours sur un problème mathématique difficile. Aujourd'hui, les algorithmes sont en grande partie basés sur la factorisation de grands nombres », raconte le chercheur. Ceux qui se développent désormais utilisent les réseaux euclidiens, un problème qui résisterait à la capacité de calcul d’ordinateurs ultras puissants dans un monde post-quantique.

À la périphérie de la ville antique de Dougga, en Tunisie, un projet archéologique atypique tente de démêler l’histoire mouvementée d’un site étonnamment complexe. Sur une surface restreinte de 2,5 hectares, des vestiges montrent que l’endroit a, au fil des siècles, été utilisé pour des exploitations très différentes : une nécropole, l’extraction de pierres à grande échelle et la construction d’un cirque romain.

Comprendre les usages

« Normalement, ces activités n’ont rien à faire ensemble, déclare Yvan Maligorne, maître de conférences en histoire ancienne à l’UBO¹ et responsable de l’étude. Un cimetière est habituellement un lieu solennel alors qu’une carrière de pierre est au contraire un espace agité et bruyant. » L’équipe de chercheurs franco-tunisienne a donc pour ambition de comprendre la manière dont ces usages ont pu se superposer dans le temps comme dans l’espace. Cette coexistence, rare et peu documentée, constitue l’originalité majeure du projet.

Les premières campagnes de terrain ont eu lieu en mai et novembre 2024. Des géologues ont analysé 98 échantillons de pierres calcaires de l’Éocène inférieur (entre -56 et -49 millions d’années) prélevés sur le site antique. Ils ont ainsi identifié onze types de roches utilisés dans la construction de Dougga. En parallèle, les archéologues ont relevé minutieusement les traces d’extraction de blocs visibles autour du cirque et ont pu établir des cartes permettant de croiser leurs observations avec les données géologiques. L’analyse des tombes romaines présentes sur la zone apporte également des repères chronologiques utiles pour dater certaines phases d’exploitation. « La nécropole s’est installée sur une partie de la carrière, ce qui a forcément mis fin à l’extraction de pierres », affirme Yvan Maligorne.

Ces travaux ont d’ores et déjà permis de revoir certaines hypothèses. La construction du cirque, par exemple, n’a pas stoppé l’extraction de roches, mais elle a profondément modifié son fonctionnement. Les voies d’évacuation traditionnelles ont été bloquées par la structure du bâtiment, forçant les artisans de l’époque à emprunter une nouvelle rampe au nord du territoire. Cette adaptation illustre parfaitement la manière dont les différentes activités ont dû s’accommoder les unes aux autres.

Traces d’outils 

Prochaine étape : l’étude comparative des blocs ayant servi à la construction des monuments antiques. Les chercheurs espèrent y retrouver des traces d’outils similaires à celles observées dans les carrières, ce qui leur permettrait d’affiner la compréhension de la chronologie de l’utilisation du site. « À terme, nous espérons pouvoir déterminer la provenance des pierres de tous les monuments de Dougga datant de l’Antiquité et étendre nos méthodes à d’autres villes tunisiennes », s’enthousiasme le scientifique.

Au sous-sol du bâtiment n° 15 du campus de Beaulieu, à Rennes, s’empilent des échantillons de terre soigneusement abrités de la lumière. Certains n’y ont pas été exposés depuis des centaines de milliers d’années. C’est d’ailleurs pour estimer leur date d’enfouissement qu’ils ont été acheminés ici, au Centre rennais de datation par luminescence, géré par Guillaume Guérin, chercheur en archéologie préhistorique au laboratoire Géosciences Rennes.

Quartz et feldspath

« La datation par luminescence stimulée optiquement (OSL) permet de mesurer le temps qui s’est écoulé depuis la dernière exposition à la lumière ou la chaleur des deux minéraux les plus abondants sur Terre : le quartz et le feldspath », précise-t-il. Imaginée au milieu du 20e siècle, la méthode se développe surtout depuis les années 2000, révolutionnant l’étude de sites anciens. Son principe physique est lié au comportement des grains de feldspath et de quartz, des cristaux incluant naturellement quelques impuretés. « Sous l’effet de la radioactivité du sol^1, ces dernières agissent comme des pièges à électrons », note Guillaume Guérin.

Mais en cas d’exposition à la lumière ou la chaleur, ces particules se libèrent, émettant un signal lumineux invisible à l’œil nu : la luminescence. La datation OSL consiste à mesurer son intensité, qui reflète la quantité d’électrons stockée, en projetant une lumière sur les minéraux, ce qui provoque la libération des électrons. « Mais tous les grains ne se remplissent pas à la même vitesse, plus le sol est radioactif, plus les pièges à électrons se chargent vite », explique le chercheur. Il faut donc mesurer la radioactivité ambiante de l’échantillon. C’est le ratio entre la quantité d’électrons stockée et la vitesse à laquelle elle s’est accumulée qui permet d’estimer la date d’enfouissement du sédiment.

Grande portée chronologique

Du prélèvement sur le terrain aux manipulations en laboratoire, toutes les étapes du processus ont lieu dans l’obscurité ou sous une lumière orangée, la seule qui n’active pas la libération des électrons. « On échantillonne de nuit ou sous une bâche », indique Hugues Malservet, ingénieur en datation OSL à Géosciences Rennes. « Et comme il y a du quartz et du feldspath partout, ça fonctionne pour tous les territoires. »

Avec sa portée chronologique bien plus grande que le carbone 14, la datation OSL trouve également des applications dans des contextes variés². « En géomorphologie, observer les mouvements de sédiments permet de reconstituer l’évolution du paysage. Et en archéologie, elle sert surtout à dater les couches de sol qui contiennent des vestiges », illustre Guillaume Guérin, qui travaille actuellement sur un projet de datation de mégalithes, dont la base, enfouie dans le sol, n’a pas vu le jour depuis des millénaires…