L’informatique quantique peut ressembler à de la science-fiction, mais elle pourrait arriver plus tôt que prévu.
Le 11 janvier 2024, le Forum économique mondial a identifié l'intelligence artificielle (IA) et l'informatique quantique comme des menaces émergentes dans un rapport explorant la manière dont l'informatique quantique pourrait menacer le paysage technologique existant.
Même si les informaticiens et les développeurs s’accordent sur le fait que l’informatique quantique prendra encore quelques années à se développer, la recherche dans ce domaine est très active.
Dans le secteur public, tous les pays du G7 sont activement impliqués dans des projets d'informatique quantique. Dans le secteur privé, sept des dix plus grandes entreprises technologiques « sont soit en concurrence publique pour la domination du marché, soit impliquées dans une certaine mesure », selon Quantum Resistance Ledger.
Alors, quand l’informatique quantique deviendra-t-elle suffisamment puissante pour menacer les systèmes de cryptographie contemporains, comme ceux qui protègent les crypto-monnaies ?
Selon un rapport de Reuters de décembre 2023, Tilo Kunz, vice-président exécutif de la société de cybersécurité Quantum Defen5e (QD5), a déclaré aux responsables de la Defense Information Systems Agency que le jour Q – le jour où l'informatique quantique pourra enfreindre les normes de sécurité actuelles – pourrait survenir dès 2025.
Les grandes organisations du monde financier l’ont remarqué. En juin 2023, la Banque des règlements internationaux a lancé son « Projet Leap », qui vise à développer des systèmes de paiement à l'épreuve quantique avec la Banque de France et la Deutsche Bundesbank.
Alors, avec des prévisions inquiétantes et des banques centrales qui se démènent pour protéger les paiements, comment l’industrie de la blockchain et de la cryptographie peut-elle se préparer au jour Q ? Quelqu'un est-il prêt ?
Pourquoi l’informatique quantique est-elle dangereuse pour les blockchains ?
David Chaum, informaticien renommé et fondateur du réseau XX de blockchain résistant aux post-quantiques, a expliqué à Cointelegraph comment l'informatique quantique peut « vaporiser » une blockchain.
L’informatique quantique pourrait compromettre l’algorithme SHA-256 – la fonction de hachage cryptographique qui sert de principal mur de défense pour sécuriser l’accès aux actifs basés sur la blockchain comme les crypto-monnaies.
Par la suite, les ordinateurs quantiques pourraient briser le consensus de la blockchain en créant de faux messages, qui pourraient brouiller le protocole de consensus. Chaum a dit :
« L’informatique quantique pourrait tuer les blockchains existantes en falsifiant les signatures des nœuds. Vous pourriez les éliminer.
Ils pourraient également déchiffrer sans effort les clés privées, rendant les fonds vulnérables au vol.
La proposition de Vitalik Buterin pour défendre Ethereum
Vitalik Buterin, co-fondateur du réseau Ethereum, a présenté une solution possible au défi quantique de la blockchain.
Le 9 mars 2024, Buterin a proposé une solution impliquant un hard fork, ouvrant un débat sur la manière de préparer la blockchain à une urgence quantique.
Buterin a expliqué que les ordinateurs quantiques pourraient pirater un compte Ethereum et révéler la clé privée en utilisant uniquement la clé publique.
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Comme Buterin l’a expliqué, les seuls comptes Ethereum à l’abri d’une attaque quantique seraient les portefeuilles qui n’ont jamais effectué de transaction, car ils n’auraient pas exposé leur clé publique.
Bien entendu, ce n’est pas une pratique courante parmi les détenteurs de cryptomonnaies, donc presque tous les portefeuilles seraient menacés.
Pour Buterin, la technologie nécessaire pour immuniser Ethereum contre une attaque quantique pourrait être développée « demain » :
"Nous sommes déjà bien placés pour créer une fourchette de récupération assez simple pour faire face à une telle situation."
La solution proposée par Buterin est basée sur la preuve de la propriété d’actifs cryptographiques ou d’un portefeuille en appliquant une clé de sauvegarde comme solution de repli.
Le concept a été introduit en 2021 dans l'article « W-OTS(+) up my Sleeve ! A Hidden Secure Fallback for Cryptocurrency Wallets » des cryptographes Chaum, Mario Larangeira, Mario Yaksetig et William Carter, qui ont proposé un mécanisme de génération de clé permettant aux utilisateurs de générer une clé de sauvegarde, qui est imbriquée en toute sécurité dans la clé secrète d'un système de signature.
En cas de fuite de clé secrète, la clé de sauvegarde générerait une preuve de propriété et récupérerait leurs fonds dans une blockchain mise à jour résistante aux quantiques – essentiellement via un hard fork dans la blockchain.
Par conséquent, si une urgence quantique survenait, les utilisateurs téléchargeraient un nouveau logiciel de portefeuille et prouveraient leur propriété avec la solution de secours. Buterin a mentionné que seuls « quelques utilisateurs perdraient leurs fonds » dans cette procédure.
L’hypothétique hard fork ramènerait le réseau Ethereum au bloc où le vol à grande échelle s’est produit.
Un diagramme illustré de la proposition théorique d’amélioration d’Ethereum de Buterin. Source : Ethereum Research L’effet de la solution quantique sur le prix de l’ETH
Chaum a affirmé que la solution de Buterin n’est pas parfaite et pourrait créer des turbulences pour les utilisateurs d’Ethereum.
Comme l’explique Chaum, si Ethereum ne met pas en œuvre un mécanisme de résistance quantique avant une attaque quantique, la solution d’urgence proposée par Buterin forcera la reconstitution de la chaîne.
Le cryptographe a expliqué qu’il faudrait construire une nouvelle chaîne intégrant des mesures de résistance quantique. Une fois cet objectif atteint, les actifs peuvent être déplacés vers un nouveau portefeuille de la nouvelle chaîne.
Au cours de ce processus, la blockchain Ethereum devra être suspendue pendant une durée inconnue jusqu'à ce qu'elle soit restaurée vers une nouvelle blockchain résistante aux quantiques. Chaum a déclaré que cette procédure pourrait prendre des années.
Il a déclaré qu’il ne fallait pas sous-estimer les conséquences de l’arrêt soudain de l’une des blockchains les plus actives, affirmant qu’elle pourrait être catastrophique.
« Il y aurait un grand écart de temps. Je ne suis pas sûr que le prix de l’Ether survivrait à cet écart.
John Woods, directeur de la technologie à la Fondation Algorand, a déclaré à Cointelegraph que, même s'il estime que Buterin est « hyper-compétent », il estime qu'Ethereum pourrait aller plus loin : « Il est évident que ce poste représente un plan d'action d'urgence et non un plan d'action d'urgence. transition élégante vers une ère de cryptographie post-quantique pour Ethereum.
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Algorand a mis en œuvre un mécanisme post-quantique utilisant les signatures « Falcon », l'un des trois algorithmes de signature sélectionnés par l'Institut national des normes et de la technologie pour la normalisation.
Woods a encouragé Ethereum à adopter Falcon pour favoriser l'interopérabilité, car sa mise en œuvre « ne se limite pas à Algorand et présente un potentiel d'adoption par diverses autres technologies de registre distribué, blockchains et systèmes associés ».
Ethereum semble avoir établi un protocole d’urgence pour survivre si une urgence quantique est détectée.
Cependant, la solution d’urgence comporte de sérieuses réserves, ce qui devrait inciter la communauté des développeurs d’Ethereum à se concentrer fermement sur le développement de mesures de résistance quantique avant l’arrivée du jour Q.
