SHRINCS BIP publié : Bitcoin sécurisé quantique est livré avec un piège

SHRINCS BIP publié : Bitcoin sécurisé quantique est livré avec un piège

Le co-fondateur et PDG de Blockstream, Adam Back, a la réputation d'être un sceptique en informatique quantique qui pense que la technologie est si immature. la menace ne se matérialisera pas avant des décennies.

Il est d’autant plus fascinant que son entreprise soit l’un des leaders dans la recherche de solutions pratiques à ce problème. Back a déclaré à Cointelegraph plus tôt cette année que « la chose la plus sûre » est de se préparer à la menace longtemps à l'avance.

Blockstream a déjà prouvé que son système expérimental de signature post-quantique appelé SHRINCS fonctionne en production sur sa sidechain Liquid et une proposition d'amélioration Bitcoin pour SHRINCS a été publiée plus tôt dans la journée.

Jonas Nick de Blockstream Research l'a qualifié de « première proposition concrète d'un système de signature post-quantique conçu spécifiquement pour Bitcoin ». Mais il a ajouté que « SHRINCS n'est pas destiné à être le système de signature « final » de Bitcoin, et il n'est pas optimal sur tous les axes.

« Je pense que c'est un très bon compromis parmi les options dont nous disposons actuellement », a-t-il déclaré.

Source: Jonas Nick

Bien que le calendrier soit vivement débattu, les scientifiques s'accordent sur le fait que des ordinateurs quantiques suffisamment avancés seront capables de procéder à l'ingénierie inverse des clés privées à partir des clés publiques, compromettant ainsi la sécurité de Bitcoin et permettant le vol de milliards de dollars. C’est pourquoi la course est lancée pour développer des moyens de mettre à niveau Bitcoin afin de le protéger des attaques.

Réduire la taille des signatures post-quantiques

L'un des domaines d'étude les plus prometteurs de Blockstream a été l'optimisation des schémas de signature post-quantiques pour les exigences de Bitcoin afin de permettre à la blockchain de conserver davantage de propriétés existantes chères aux Bitcoiners.

La récolte actuelle de systèmes de signatures basés sur un hachage et un réseau sécurisés post-quantiques approuvés par l'Institut national des normes et de la technologie est entre 38 et 123 fois plus grande que les signatures ECDSA et Schnorr existantes de Bitcoin.

Le déploiement de l’un d’entre eux dans Bitcoin pourrait ralentir la blockchain jusqu’à une fraction de 1 TPS. L'équipe post-quantique d'Ethereum prévoit de résoudre ce problème en agrégeant les signatures à l'aide d'une petite preuve de connaissance nulle pour chaque bloc. Cela est également à l'étude pour Bitcoin, et s'il était mis en œuvre, Bitcoin fonctionnerait plus rapidement qu'aujourd'hui, car une seule preuve prend moins d'espace de bloc qu'un ensemble de signatures. Mais dans le monde Bitcoin, l’ajout de preuves sans connaissance constituerait un changement assez radical et nécessiterait une bataille difficile pour obtenir suffisamment de soutien pour l’activation.

Blockstream envisage également cette option, mais a judicieusement séparé la proposition de l'option beaucoup plus acceptable consistant à déterminer comment réduire d'environ 13,23 fois la taille des signatures post-quantiques basées sur le hachage approuvées par le NIST.

Connexes : Le dilemme quantique de Bitcoin : des blocs plus gros ou des preuves STARK ?

Petites (plus) signatures optimisées pour Bitcoin

En décembre 2025, les chercheurs de Blockstream Jonas Nick et Mikhail Kudinov ont dévoilé le schéma de signature SHRINCS et la proposition d'opcode a été publiée en mai. Il s'agit d'un schéma de signature post-quantique basé sur le hachage qui a une taille minimale de 548 octets (plus la clé publique de 48 octets) mais peut atteindre 4 619 octets.

« SHRINCS est la conception de signature post-quantique la plus native Bitcoin jamais produite », explique Marin Ivezic, auteur de PostQuantum.com et fondateur d'Applied Quantum.

« [It has] la récupération complète des graines BIP-39 et la sécurité reposant sur les mêmes hypothèses SHA-256 dont dépend déjà l’exploitation minière de Bitcoin.

Il a déclaré à Magazine que le projet en est encore à ses débuts et n'a pas été audité, et qu'il n'a pas non plus bénéficié des années de cryptanalyse publique auxquelles les signatures du NIST ont survécu.

Mais il dit que même à ce stade précoce, c'est un concurrent sérieux.

« C'est du vrai code qui a signé des transactions réelles sur le réseau principal Liquid, et je considère que c'est la réponse la plus solide à ce jour pour passer au post-quantique sans détruire l'économie du bloc Bitcoin. »

Bien qu'il soit beaucoup plus petit que la plupart des signatures post-quantiques, SHRINCS sera toujours environ neuf fois plus grand que les signatures Schnorr existantes de Bitcoin, qui font 64 octets, ou les anciennes signatures ECDSA, qui font 70 octets.

Il peut sembler logique de supposer qu'une signature neuf fois plus grande que les signatures actuelles nécessiterait que la taille du bloc Bitcoin soit multipliée par neuf pour compenser, mais Ivezic explique que ce n'est pas le cas en raison du témoin séparé de Bitcoin.

« Sous SegWit, les octets de signature tiennent dans le témoin et prennent un quart de plus que les autres données de transaction », dit-il.

Selon les estimations publiées dans les recherches antérieures de Blockstream (utilisant des paramètres légèrement différents), Bitcoin pourrait fonctionner à 6,5 transactions par seconde si tout le monde utilisait les signatures Schnorr de Taproot (environ 80 % des gens ne le font pas). La vitesse de la blockchain chuterait à 0,5 TPS si Bitcoin utilisait la signature ML-DSA basée sur un réseau approuvée par le NIST et à seulement 0,36 TPS en utilisant la signature basée sur le hachage approuvée par le NIST SPHINCS+.

Mais en utilisant SHRINCS, la blockchain pourrait fonctionner à 3 TPS, ce qui est similaire à aujourd'hui.

SHRINCS a été testé en production sur la sidechain Liquid en mars de cette année – ils ont même inclus une copie du livre blanc Bitcoin. Donc si cela fonctionne en production, tout va bien et les problèmes quantiques de Bitcoin sont résolus, non ?

Source : Blockstream

SHRINCS sonne bien : quel est le problème ?

Comme le prévient le BIP, « une preuve de sécurité est TODO », ce qui signifie que la recherche est prometteuse mais qu’il ne s’agit pas encore d’une proposition cryptographiquement mature et entièrement validée.

Cela introduit également une complexité supplémentaire au Bitcoin.

Chaque signature utilise une nouvelle clé unique, et l'une des raisons pour lesquelles SPHINCS+ est si volumineux est qu'il enveloppe toutes ces clés uniques dans une structure arborescente de hachage multicouche qui rend le schéma apatride.

SHRINCS supprime tout cela pour économiser de l'espace et stocke simplement les clés utilisées sur votre appareil (appelées avec état) afin de pouvoir vérifier rapidement que les clés ne sont pas réutilisées. L'inconvénient est que les signatures augmentent de 16 octets à chaque fois qu'elles sont utilisées, et si vous perdez votre appareil, la récupération nécessite une très grande transaction de « secours sans état » d'environ 5 777 octets.

Yoon Auh, fondateur de BOLTS Technologies, explique qu'en réduisant la taille, les concepteurs de SHRINCS ont ajouté « un état, des chemins de signature compacts, des solutions de repli, des hypothèses sur le nombre de fois qu'une graine est initialisée et des règles sur le moment où les appareils doivent passer à des signatures sans état plus grandes ».

« C'est peut-être une ingénierie pragmatique, mais c'est aussi une complexité et une fragilité introduites en grande partie pour maximiser le débit et minimiser les cycles de calcul. Dans Bitcoin, chaque nouvelle règle de consensus devient une obligation de maintenance permanente, et chaque hypothèse côté portefeuille devient un mode de défaillance possible de l'utilisateur.  »

Raffiner les SHRINCS et ajouter des CREVETTES

Blockstream a étudié et optimisé ce système tout au long de 2026. La semaine dernière, il a démontré que SHRINCS, ainsi qu'une gamme d'autres systèmes de signature post-quantique, peuvent fonctionner efficacement sur des portefeuilles matériels courants. Le BIP avertit cependant que cela n’est pas sans risque :

Les clés SHRINCS générées à l’aide de l’élagage hypertree pour le composant sans état ne sont pas compatibles avec les implémentations SHRINCS qui ne prennent pas en charge l’élagage hypertree. En fait, importer une clé dans de telles implémentations incompatibles peut entraîner une perte de fonds.

En mars, le laboratoire a publié un programme complémentaire appelé CREVETTESqui devait être utilisé conjointement avec SHRINCS pour permettre aux périphériques de sauvegarde initialisés à partir de la même graine de pouvoir signer des transactions. Les noms SHRIMPS ont maintenant été abandonnés pour le BIP, et le schéma a été incorporé en tant que chemin sans état intégré sous la même clé publique de 48 octets. Il a été optimisé avec un paramètre non standard défini pour être environ 26 % plus petit qu'autrement.

Blockstream a également expérimenté des schémas de signature basés sur un réseau, qui sont généralement plus petits que les schémas basés sur le hachage mais sont considérés comme moins éprouvés et moins fiables. Il envisage également l'utilisation de l'agrégation de signatures de preuve ZK. Il estime que si les preuves ZK sont utilisées conjointement avec SHRINCS, la vitesse de Bitcoin pourrait doubler pour atteindre 6,7 TPS.

Blockstream a judicieusement séparé le choix des signatures des questions liées à l'augmentation de la taille des blocs ou à l'ajout d'une agrégation de preuves ZK, car les considérer ensemble pourrait faire échouer l'adoption de SHRINCS. Chaque mise à niveau post-quantique vers Bitcoin sera controversée et difficile à rassembler suffisamment de soutien pour l'activer.

« La contrainte majeure dans la migration quantique du Bitcoin n'est pas la cryptographie, mais la gouvernance », explique Ivezic. « Entre BIP-360, BIP-361, SHRINCS et STARK, le menu d'ingénierie se remplit rapidement. Ce qui manque à Bitcoin, c'est un mécanisme permettant de choisir avant la fin du temps imparti. »

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