Les progrès rapides dans le domaine de l'informatique quantique, surtout avec la sortie de la puce quantique Willow de Google, ont suscité des inquiétudes concernant l'avenir du chiffrement, y compris la sécurité de Bitcoin. Google peut-elle vraiment briser le chiffrement de Bitcoin ? Avant de répondre à cette question, il est important que nous sachions un peu sur la puce quantique Willow de Google et le mécanisme de chiffrement de Bitcoin.
Qu'est-ce que la puce quantique Willow de Google ?
La puce Willow de Google est un processeur quantique avec 105 qubits. Les qubits sont les unités de base de l'informatique quantique, et ils diffèrent des bits classiques utilisés dans les ordinateurs traditionnels. Alors que les ordinateurs classiques ne peuvent traiter l'information qu'en binaire (0 ou 1), les qubits peuvent exister dans plusieurs états à la fois, leur permettant d'effectuer de nombreux calculs simultanément.
Une vidéo du directeur du matériel quantique Julian Kelly présentant Willow et ses réalisations.
La puce Willow est une amélioration par rapport au précédent processeur quantique de Google, Sycamore, qui avait 54 qubits. Les 105 qubits de Willow lui permettent d'effectuer des calculs plus complexes, ouvrant des possibilités dans des domaines tels que la médecine, les problèmes d'optimisation et la cryptographie. Avec tous ces progrès, Willow est-elle assez puissante pour briser le chiffrement de Bitcoin ? Avant de répondre à cela, voyons comment fonctionne le chiffrement de Bitcoin ?
Comment fonctionne le chiffrement de Bitcoin
La sécurité de Bitcoin repose sur des algorithmes cryptographiques, qui rendent extrêmement difficile pour quiconque de modifier des transactions ou de voler des fonds. Les deux principales méthodes cryptographiques utilisées par Bitcoin sont l'Algorithme de Signature Numérique de Courbe Élliptique (ECDSA) et la fonction de hachage SHA-256.
Bitcoin repose sur un système de clés publiques et privées. La clé publique est partagée ouvertement et sert d'adresse où d'autres peuvent envoyer des Bitcoins. La clé privée, en revanche, est gardée secrète et est utilisée pour signer des transactions, prouvant la propriété des Bitcoins liés à la clé publique.
La sécurité du système Bitcoin repose sur la difficulté de résoudre le Problème du Logarithme Discret de Courbe Élliptique (ECDLP), qui est pratiquement impossible à résoudre pour les ordinateurs classiques. C'est ce qui rend difficile pour quiconque de falsifier des signatures ou d'accéder à Bitcoin sans la clé privée correcte.
Comment les ordinateurs quantiques pourraient briser le chiffrement de Bitcoin
Les ordinateurs quantiques ont le potentiel de briser de nombreux systèmes cryptographiques en usage aujourd'hui, y compris ceux qui sécurisent Bitcoin. Cela est dû au fait que les ordinateurs quantiques peuvent résoudre certains problèmes mathématiques beaucoup plus vite que les ordinateurs classiques. Plus précisément, les algorithmes quantiques comme l'algorithme de Shor et l'algorithme de Grover pourraient représenter une menace pour la sécurité de Bitcoin.
L'algorithme de Shor est un algorithme quantique qui peut résoudre efficacement le problème de la factorisation entière et des logarithmes discrets, qui sont à la base de la sécurité de la cryptographie à courbe elliptique de Bitcoin. Si un ordinateur quantique pouvait exécuter l'algorithme de Shor à une échelle suffisante, il pourrait potentiellement dériver une clé privée à partir d'une clé publique, compromettant ainsi la sécurité de Bitcoin.
L'algorithme de Grover est un autre algorithme quantique qui pourrait réduire la force de la fonction de hachage cryptographique de Bitcoin, SHA-256. Cet algorithme ne briserait pas entièrement la sécurité de Bitcoin, mais il pourrait réduire la force effective de la fonction de hachage de 256 bits à 128 bits. Bien que la sécurité à 128 bits soit encore forte selon les normes actuelles, elle représenterait néanmoins un affaiblissement significatif de la défense de Bitcoin.
Un utilisateur de X a partagé la déclaration de Satoshi sur l'informatique quantique. SOURCE : X La puce Willow de Google a-t-elle le pouvoir de briser Bitcoin ?
À l'heure actuelle, la puce Willow de Google n'a pas la puissance de calcul requise pour briser le chiffrement de Bitcoin. Briser la cryptographie de Bitcoin nécessiterait un ordinateur quantique avec des milliers de qubits logiques — bien plus que ce que Willow peut fournir.
Pour exécuter efficacement l'algorithme de Shor, les experts estiment qu'un ordinateur quantique aurait besoin d'environ 1 500 à 3 000 qubits logiques tolérants aux pannes. Les qubits logiques diffèrent des qubits physiques car ils sont corrigés pour les erreurs, ce qui est essentiel pour un calcul fiable. Willow, avec ses 105 qubits, est loin de répondre à ces exigences.
De plus, les systèmes quantiques actuels, y compris Willow, sont encore dans la phase de Quantum Intermédiaire Bruyant (NISQ). Cela signifie qu'ils ne sont pas encore assez stables pour effectuer des calculs fiables à grande échelle. Les taux d'erreur dans ces systèmes les rendent inadaptés pour briser le chiffrement de Bitcoin.
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Mécanismes de défense actuels de Bitcoin
Le chiffrement de Bitcoin est conçu pour être sécurisé contre les attaques classiques et quantiques pour l'instant. La combinaison de l'ECDSA pour les signatures numériques et de SHA-256 pour le hachage garantit que Bitcoin est résistant aux attaques des systèmes quantiques existants.
La conception cryptographique de Bitcoin est robuste, et sa nature décentralisée ajoute une couche de protection supplémentaire. Même si un ordinateur quantique capable de briser le chiffrement de Bitcoin était développé, la conception open-source de Bitcoin lui permettrait de s'adapter relativement rapidement aux nouvelles normes cryptographiques.
Préparer l'avenir quantique
Bien que la puce Willow de Google ne représente pas une menace pour la sécurité de Bitcoin actuellement, la communauté des cryptomonnaies est consciente des risques potentiels posés par l'informatique quantique à l'avenir. Les chercheurs développent déjà des algorithmes de Cryptographie Post-Quantique (PQC) pour résister aux attaques quantiques. Ces algorithmes incluent la cryptographie basée sur des réseaux et les signatures basées sur des hachages, qui sont considérées comme plus résistantes aux algorithmes quantiques comme celui de Shor.
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De plus, des organisations comme le National Institute of Standards and Technology (NIST) travaillent à la normalisation des algorithmes cryptographiques résistants aux quantiques. Ces algorithmes pourraient finalement être intégrés dans Bitcoin et d'autres systèmes blockchain pour les protéger contre la menace future de l'informatique quantique.
Quels sont les enjeux ?
Les percées en informatique quantique pourraient avoir des implications significatives pour Bitcoin et d'autres cryptomonnaies. Si les ordinateurs quantiques deviennent assez puissants, ils pourraient potentiellement briser le chiffrement qui sécurise les portefeuilles numériques, permettant à des attaquants de voler des fonds. Cela pourrait entraîner une instabilité sur le marché et miner la confiance dans les cryptomonnaies.
Cependant, la plupart des experts s'accordent à dire que les ordinateurs quantiques cryptographiquement pertinents sont encore à 10 à 20 ans. Cela donne à la communauté des cryptomonnaies suffisamment de temps pour passer à des systèmes résistants aux quantiques avant qu'ils ne deviennent une réelle menace.
