Les agents de Google DeepMind vérifient le code de chiffrement de Signal en quatre semaines

Les agents d'IA de Google DeepMind ont écrit environ 6,5 millions de lignes de preuve, et une personne n'a besoin d'en lire qu'environ 26 000 pour se fier au résultat. Le travail, annoncé mardi, est une garantie vérifiée par machine que le code compilé au cœur du protocole Signal offre les propriétés de sécurité définies par les experts. Le protocole protège des milliards de conversations privées, dans Signal même et, sous des variantes, dans WhatsApp et Google Messages. Selon DeepMind, c'est la première fois que l'implémentation d'un protocole aussi largement déployé est formellement vérifiée, par quelque méthode que ce soit, avec ou sans IA, et cela a pris quatre semaines.

Prouver du code comme on prouve un théorème

La vérification formelle consiste à démontrer, avec la rigueur d'un théorème mathématique, qu'un programme fait ce que dit sa spécification pour toutes les entrées possibles, et pas seulement pour celles auxquelles un testeur a pensé. C'est le plus haut niveau de garantie logicielle, et l'un des plus lents à atteindre. La plupart des travaux sur les protocoles cryptographiques s'arrêtent à la conception sur le papier, note DeepMind, alors que les vulnérabilités réelles se cachent souvent dans l'écart entre cette conception et le code qui s'exécute vraiment.

AlphaProof Code est descendu jusqu'au fond de cet écart. L'équipe a pris la version 0.105.4 de libsignal, la bibliothèque open source au cœur de Signal, l'a compilée pour des processeurs ARM 64 bits et a démontré des propriétés du code machine obtenu lui-même. Les preuves couvrent la poignée de main PQXDH, par laquelle deux personnes conviennent d'un secret partagé, et le Triple Ratchet, qui renouvelle les clés au fil des messages.

Ce que ces lignes établissent porte des noms abstraits et a des enjeux concrets. La confidentialité persistante signifie qu'une clé volée aujourd'hui ne peut pas ouvrir les messages d'hier. La sécurité post-compromission signifie qu'une conversation redevient privée après le piratage temporaire d'un téléphone. Les preuves couvrent aussi l'authentification et, dans un modèle symbolique, le secret de la poignée de main face à un futur ordinateur quantique.

Une preuve aussi longue soulève une question évidente, celle de savoir qui la vérifie.

Les 26 000 lignes auxquelles un humain doit se fier

C'est Lean qui s'en charge. Lean est un langage de programmation conçu pour les démonstrations mathématiques, et son petit noyau vérifie chaque étape, si bien qu'il n'est jamais nécessaire de faire confiance aux agents qui écrivent les preuves. Les humains décident de ce qu'il faut démontrer. Les chercheurs ont travaillé avec plusieurs modèles, dont Gemini 4 Carbon et Claude Opus 5.5, pour traduire les objectifs de sécurité de Signal en spécifications formelles, « chacune étant relue par des experts humains », a écrit DeepMind. Des agents propulsés par Gemini Carbon ont ensuite réalisé les démonstrations.

Les agents travaillent comme un groupe de recherche. Lors d'une campagne de preuve typique, 40 à 80 d'entre eux ont tourné sur une seule machine pendant 24 à 72 heures, avec un architecte qui concevait le plan d'ensemble et un intégrateur qui fusionnait les preuves terminées dans une bibliothèque commune. Ensuite, ils ont audité le résultat et signalé environ 1 % du code pour qu'une personne y jette un second regard.

Ce qu'un lecteur doit tenir pour acquis se résume à environ 18 000 lignes de définitions, plus environ 8 000 lignes décrivant la façon dont le processeur ARM exécute les instructions. Imprimée à 50 lignes par page, la preuve complète remplirait quelque 130 000 pages, tandis que la partie qu'un humain doit lire tiendrait en 520 environ.

“Utiliser des agents d'IA pour traduire du code en production en théorèmes Lean valides est une avancée majeure. — Ehren Kret, directeur technique de Signal”

Pour vérifier que le système savait distinguer le bon code du mauvais, les chercheurs ont réintroduit deux vrais bugs, déjà corrigés, dans une copie isolée du code de Signal. Dans les deux cas, AlphaProof Code a produit une preuve vérifiée par machine que la version boguée n'était pas sûre. Dans le code couvert, il n'a trouvé aucune nouvelle vulnérabilité, ce qui laisse une question plus vaste, celle de savoir ce qui pourrait bénéficier du même traitement.

Prochaine étape, les dispositifs médicaux et les réseaux électriques

L'article technique est précis sur les limites de la preuve. Elle couvre une seule compilation de libsignal et les conversations à deux, les discussions de groupe étant citées comme travaux futurs. Les théorèmes reposent sur le programme compilé et non sur les applications mobiles de Signal, quelques routines cryptographiques sont supposées se comporter comme spécifié, et la preuve de sécurité calculatoire ne considère que des attaquants classiques.

L'annonce de DeepMind ne dit pas combien ont coûté ces quatre semaines. L'équipe a publié sa spécification et ses preuves sur GitHub, afin que d'autres chercheurs puissent vérifier le travail ligne par ligne et le réutiliser.

Les ambitions du laboratoire vont bien au-delà de la messagerie. Vérifier la cryptographie centrale de Signal, dit-il, pose les bases pour sécuriser d'autres systèmes vitaux, « du firmware des dispositifs médicaux aux logiciels des réseaux électriques ». Les protocoles cryptographiques sous-tendent déjà la banque en ligne et la navigation web, où une seule faille peut exposer des millions de personnes d'un coup.

Pendant des décennies, prouver qu'un logiciel réel tient ses promesses était réservé à de petits morceaux de code critiques, au prix d'années de travail d'experts. Le cœur de Signal a désormais sa preuve, et cela a pris un mois.