Les ZK STARK sont le meilleur moyen de résoudre les problèmes liés à la sécurité quantique du Bitcoin – et d’atteindre une adoption massive en même temps – déclare Eli Ben-Sasson, co-fondateur de StarkWare.
De plus, il affirme que le fondateur de Blockstream, Adam Back, est d'accord.
Ben-Sasson a fait l'actualité cette semaine pour sa suggestion controversée sur X visant à augmenter l'inflation du Bitcoin à 4 % par an. L'analyse des réponses par Grok n'a révélé « aucun soutien clair à la proposition ».
Mais en tant que co-inventeur des STARK – des preuves de connaissance nulle à sécurité quantique et basées sur le hachage – il est sur un terrain beaucoup plus solide, avec certains chercheurs de premier plan sur Bitcoin soutenant le concept.
Le propre projet de Ben-Sasson, Starknet, a annoncé la semaine dernière son propre projet en trois phases pour devenir quantique sécurisé.
Le problème des grosses signatures PQ sur Bitcoin
L’ajout de preuves de connaissance nulle à Bitcoin ne garantit pas en soi la sécurité quantique de la blockchain. Les preuves ZK sont un moyen de résoudre les problèmes causés par l’ajout de schémas de signature post-quantique (PQ) beaucoup plus importants au Bitcoin.
La récolte actuelle de signatures PQ approuvées par le National Institute of Standards and Technology (NIST) est 10 à 100 fois plus importante que les systèmes de signature ECDSA et Schnorr existants de Bitcoin.
Certains affirment que cela pourrait ralentir la blockchain à moins d’une transaction par seconde. Mais toutes les signatures de transactions importantes pour un bloc pourraient être compressées dans une minuscule preuve ZK STARK. Étant donné que la preuve serait bien plus petite que l’inclusion des signatures existantes, la blockchain pourrait finir par fonctionner plus rapidement.
« S'ils n'autorisent pas l'agrégation ZK STARK, ce sera certainement une décision très malheureuse car cela ne résoudra pas vraiment le problème… alors que le problème est 'tout le monde peut-il réellement utiliser Bitcoin ?' », a déclaré Ben-Sasson.
« Donc, pour cela, vous avez besoin d'une échelle massive. Et pour cela, vous avez besoin de choses comme l'agrégation de signatures et il ne suffit pas d'augmenter la taille des blocs. »
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Source : Eli Ben-Sasson
L'alternative quantique : augmenter la taille des blocs de Bitcoin
Marin Ivezic, auteur de PostQuantum.com et fondateur d'Applied Quantum, a déclaré à Cointelegraph que le système SegWit de Bitcoin réduisait l'impact des grandes signatures jusqu'à 75 %. Mais sa modélisation du schéma ML-DSA-44 du NIST, qui comporte 2 420 octets par signature, « place la capacité des blocs à environ 500 à 700 transactions, contre 2 500 à 3 000 aujourd'hui. C'est là qu'intervient le débat sur la taille des blocs ».
Augmenter la taille des blocs de Bitcoin est une véritable alternative, mais la communauté s'est divisée sur une proposition visant à doubler la taille des blocs en 2017. De nombreux arguments contre restent pertinents, car il s'agit d'une solution brutale qui nécessite que chaque nœud transporte, stocke et vérifie beaucoup plus de données. Cela coûte plus cher et nécessite plus d'équipement, ce qui, selon les critiques, pousse le réseau vers la centralisation.
Blockstream Research a expérimenté ces derniers mois la compression de la taille des schémas de signature post-quantique basés sur le hachage à utiliser avec Bitcoin. Il a mis au point les systèmes prometteurs SHRINCS et SHRIMPS, qui ont des signatures quotidiennes environ cinq fois plus grandes que celles actuelles de Bitcoin, mais jusqu'à 40 fois plus grandes si vous perdez votre portefeuille et devez le ressusciter.
Bien que SHRINCS ait été utilisé pour signer des transactions réelles sur la sidechain Liquid, son développement en est à ses débuts et présente des inconvénients en termes de complexité et de convivialité. Les signatures beaucoup plus grandes ralentiraient également la blockchain, à moins que la taille des blocs ne soit augmentée.
« Augmenter la capacité de manière native est la réponse d'ingénierie simple et la réponse de gouvernance la plus difficile », a déclaré Marin Ivezic, auteur de PostQuantum.com et fondateur d'Applied Quantum, à propos d'une augmentation de la taille des blocs. « Nous n'avons tout simplement pas le temps pour ces débats. »
L'agrégation de preuves ZK présente des avantages
augmenter, mais cela serait sans doute bien meilleur pour préserver la décentralisation tout en rendant Bitcoin plus efficace.
Dans leur forme la plus simple, les preuves ZK sont un moyen de prouver mathématiquement que quelque chose existe sans avoir besoin d'inclure tous les détails. Par exemple, une preuve ZK pourrait démontrer que vous connaissez la combinaison d'un coffre-fort, sans dire à l'autre personne quelle est cette combinaison.
Techniquement, la génération d'une preuve ZK pour un seul bloc ne doit être effectuée qu'une seule fois (bien qu'il soit plus sûr de générer des sauvegardes supplémentaires pour la redondance), et l'équipement requis pour ce faire semble être beaucoup moins coûteux qu'une configuration minière commerciale.
Les spécifications de Lean Ethereum visent à prouver un équipement qui coûte moins de 100 000 $ (et peut être utilisé à partir d'une maison ordinaire). La vérification d’une preuve ZK, quant à elle, peut être effectuée sur presque tous les équipements, y compris un Raspberry Pi.
Ben-Sasson a déclaré que les premiers développeurs de Bitcoin comme Greg Maxwell et Mike Hearn étaient « très optimistes à propos des ZK STARK, qui sont sécurisés post-quantique et n'ont pas de configuration fiable », et qu'il pense que le développeur de Bitcoin Core, Luke Dashjr, et le fondateur de Blockstream, Adam Back, se rallient à l'idée.
« Je l'ai entendu moi-même de leur part. Ils sont optimistes quant aux choses liées aux ZK STARK et à leur utilisation. Je pense que chacun d'eux s'est bien prononcé, certainement en privé mais aussi publiquement, en faveur. Adam Back et Luke Dashjr ne sont pas exactement d'accord, mais sur ce point, je pense qu'ils sont en fait d'accord sur le fait qu'il s'agit d'une technologie formidable qui, dans les bonnes conditions, pourrait trouver son chemin vers Bitcoin. «
Cointelegraph a contacté Back pour commenter, mais n'a pas reçu de réponse.
Le chercheur d'Ethereum, Justin Drake, a parlé publiquement de son désir que Bitcoin adopte la technologie d'agrégation de preuves ZK de Lean Ethereum afin qu'elle devienne la norme dans l'ensemble du secteur. Cela peut être irréalisable pour des raisons politiques.
Ethereum vise à devenir post-quantique d'ici 2029. Source : Fondation Ethereum
Propositions ZK spécifiques au Bitcoin
Compte tenu de la culture conservatrice de Bitcoin, la manière la plus politiquement pragmatique d'ajouter ZK à Bitcoin serait probablement de réactiver OP_CAT, qui est composé de neuf lignes de code écrites par Satoshi.
« [He] « Il l'a même introduit, puis il l'a supprimé », a déclaré Ben-Sasson. « Et si vous ajoutez cela, vous pouvez obtenir des choses comme des preuves STARK, puis l'agrégation et la sécurité post-quantique. »
« Je pense que c'est la solution la meilleure et la plus sûre qui va vraiment, vraiment relancer ce voyage que Satoshi a vraiment commencé et souhaité. »
Mais malgré un regain d'intérêt pour OP_CAT il y a environ 12 à 24 mois, il semble avoir perdu de son élan plus récemment (bien que la gouvernance Bitcoin évolue de manière mystérieuse).
Il existe également des propositions plus spéculatives, notamment OP_STARK_VERIFYcela ajouterait des opcodes spécialement conçus pour vérifier plus efficacement les STARK sur Bitcoin. Et Ethan Heilman, co-auteur du BIP-360, a proposé de regrouper les signatures et les clés publiques de Bitcoin en une seule preuve STARK. sous le nom BitZip.
Heilman a déclaré à Cointelegraph plus tôt cette année qu'il existe deux manières principales d'obtenir le résultat souhaité :
« Soit ajoutez un tas d'opcodes à usage général à Bitcoin, puis créez quelque chose comme un ZKRollup dans Bitcoin, soit prenez en charge les STARK au niveau de la couche consensus de Bitcoin. Alternativement, d'autres schémas d'agrégation moins puissants, tels que CISA. [Cross Input Signature Aggregation] pourrait aider ici aussi.
Mais quelles sont les chances ?
Ivezic affirme que la gouvernance Bitcoin, plutôt que la capacité technologique, est le point de friction.
« La cryptographie d'Eli est solide comme le roc : des hypothèses de hachage pures, aucune configuration fiable, des milliers de signatures compressées en une seule petite preuve. Le problème réside dans tout ce qui concerne la cryptographie », dit-il.
« Bitcoin Script ne peut pas vérifier un STARK aujourd'hui, et un vérificateur de production est une surface de consensus massive par rapport à un opcode à signature de hachage étroite. Étant donné qu'un petit opcode comme OP_CAT a passé des années en débat, un vérificateur STARK de couche de base est en réalité une conversation des années 2030. «
Pendant ce temps, Ethereum vise 2029 pour sa transition vers le post-quantique, et Solana a également expérimenté l'ajout de signatures post-quantiques. La transition en trois phases de StarkNet bénéficiera de l'abstraction des comptes, qui permet de mettre à niveau la cryptographie sous-jacente sans que chaque utilisateur soit transféré manuellement vers de nouveaux comptes.
En conséquence, Ben-Sasson a déclaré que la feuille de route post-quantique de Solana et Ethereum sera « extrêmement difficile ».
« Sur Starknet, nous avons ce gros avantage que nous avons déjà une abstraction de compte native et des portefeuilles intelligents, ce qui signifie que rien n'est inscrit, il est donc très facile de mettre à niveau les portefeuilles et l'infrastructure pour qu'ils soient post-quantiques. »
Caractéristiques : Les plus grandes mises à niveau de la blockchain restent à venir en 2026