Bitcoin peut prendre 7 ans pour passer au post-quantique : co-auteur du BIP-360

Sept ans. C'est le temps qu'Ethan Heilman, chercheur sur Bitcoin et co-auteur du BIP-360, estime qu'il faudrait à la blockchain pour migrer vers une résilience quantique totale si elle commençait demain.

Et il dit qu’il s’agit d’une prévision optimiste, basée sur l’accord de tous sur la feuille de route.

« Trois ans jusqu'à son activation. Cela prend deux ans et demi pour que les BIP soient réalisés et que le code soit examiné et testé. En supposant que tout le monde le veuille, six mois pour l'activer », a-t-il déclaré à Cointelegraph.

Chaque détenteur de Bitcoin devra migrer ses fonds vers de nouvelles adresses à sécurité quantique – une entreprise énorme qui pourrait prendre des mois, voire des années, étant donné que la blockchain fonctionne généralement à 3 à 10 transactions par seconde.

Heilman affirme que la mise à niveau des portefeuilles, des dépositaires, des processus de paiement, des nœuds Lightning Network et des logiciels de gestion de trésorerie prendra également un temps considérable.

« Il est probable que certains futurs groupes avancés se seront préparés à effectuer une mise à niveau pendant l'activation du softfork. Si nous avons de la chance, 90 % auront mis à jour cinq ans après l'activation. Plus le danger perçu est grand, plus cela se produira rapidement. »

« Sept ans au total, mais je ne fais que cracher ici. Personne ne le sait vraiment. »

Il souligne que les délais s'accéléreraient « beaucoup plus rapidement » s'il y avait une percée quantique, mais cela reste une tâche gigantesque.

« La principale raison pour laquelle je travaille là-dessus maintenant est que je pense que ce processus pourrait prendre de nombreuses années. Plus nous pouvons en faire maintenant, plus nous aurons du temps pour agir rapidement. »

Sept ans pourraient placer Bitcoin dans la zone de danger quantique

Ce long délai pourrait placer Bitcoin fermement dans la zone de danger – et malgré la fusion de la proposition BIP-360 mise à jour pour examen la semaine dernière, ce n'est que la première et la plus simple étape vers le Bitcoin post-quantique, et il est encore loin de l'activation.

Le président de Caltech, Thomas Rosenbaum, a récemment suggéré que des ordinateurs quantiques pourraient émerger au cours de cette période. « Je crois que nous créerons un ordinateur quantique fonctionnel et tolérant aux pannes d'ici cinq à sept ans », aurait-il déclaré lors d'un débat public.

Le directeur fondateur du Quantum Information Center de l’Université du Texas à Austin, le professeur Scott Aaronson, a déclaré en novembre que cela pourrait se produire encore plus rapidement :

« Compte tenu du rythme effarant actuel des progrès matériels, je pense désormais qu'il est désormais possible que nous disposions d'un ordinateur quantique tolérant aux pannes exécutant l'algorithme de Shor avant la prochaine élection présidentielle américaine. »

Certains Bitcoiners rejettent d'emblée cette possibilité, arguant que personne n'a utilisé l'algorithme de Shor sur un ordinateur quantique pour factoriser un nombre supérieur à 15. Et Adam Back de Blockstream pourrait bien avoir raison dans sa prédiction selon laquelle un ordinateur quantique capable de procéder à l'ingénierie inverse des clés privées de Bitcoin pourrait encore être dans des décennies.

La mise à niveau de Bitcoin vers le post-quantique est réalisable

La bonne nouvelle est que, d’un point de vue technique, rendre Bitcoin résistant aux quantiques est plus facile que de faire de même pour Solana ou Ethereum. Chaque pièce sur Solana a sa clé publique exposée par défaut – permettant théoriquement à la clé privée de faire l'objet d'une ingénierie inverse – et la majorité d'Ethereum est également à risque, tandis que seulement un tiers de Bitcoin a des clés publiques exposées.

Les mécanismes de consensus de ces deux chaînes seront également immédiatement menacés, contrairement au Proof-of-Work de Bitcoin, qui fait face à un risque beaucoup plus lointain.

Mais Ethereum a formé une équipe post-quantique. Il bénéficie du soutien de la communauté pour un projet de refonte de l'ensemble de la chaîne d'ici 2029. Solana a déjà expérimenté les signatures post-quantiques et a un historique de mises à niveau rapides, notamment en faisant passer sa refonte du consensus Alpenglow de l'idée au testnet en moins d'un an.

Le grand défi de Bitcoin sera de parvenir à un consensus sur la voie à suivre, en particulier sur les choix difficiles concernant l'augmentation potentielle de la taille des blocs ou la mise en œuvre de preuves sans connaissance pour traiter les signatures post-quantiques qui sont au moins 10 fois plus grandes que celles utilisées actuellement par Bitcoin. L’alternative est de voir la blockchain ralentir jusqu’à une fraction de 1 TPS.

Et le débat le plus houleux concerne peut-être ce qu'il faut faire des pièces de monnaie de Satoshi, qui ne peuvent pas être mises à niveau vers le post-quantique sans les clés de Satoshi. Les geler pour toujours, portant ainsi atteinte aux droits sacro-saints de propriété privée, ou les laisser être volés et rejetés sur le marché ?

Les Bitcoiners sont toujours en guerre civile à cause des effets en aval de la mise à niveau de Taproot cinq ans plus tard. Les chances de parvenir à un accord dans un avenir proche semblent faibles, car cela implique une refonte gigantesque des éléments fondamentaux du Bitcoin que beaucoup considèrent comme sacrés.

MAIS LE QUANTUM EST JUSTE DU BITCOIN FUD !

De nombreux Bitcoiners traitent la menace quantique comme du FUD, à l'instar des affirmations sur la consommation d'électricité et l'impact environnemental de Bitcoin, qui ne sont plus des problèmes majeurs après que les Bitcoiners ont fait valoir avec succès que Bitcoin peut encourager les énergies renouvelables.

Bien que la menace quantique qui pèse sur Bitcoin soit bien réelle, le calendrier est vivement contesté.

Nous savons depuis 1994 que les ordinateurs quantiques suffisamment avancés peuvent effectuer une ingénierie inverse des clés privées à partir des clés publiques à l'aide de l'algorithme de Shor.

Les progrès dans le domaine des ordinateurs quantiques se sont soudainement accélérés fin 2024 après que la puce Willow de Google ait démontré pour la première fois une correction d'erreur quantique évolutive. Antonio Sanso, de l'équipe post-quantique d'Ethereum, affirme que les principaux obstacles théoriques au développement d'ordinateurs quantiques pertinents pour la cryptographie ont déjà été surmontés.

« Il n'y a pas beaucoup de problèmes théoriques pour le moment », explique-t-il à Magazine. « Pour le moment, c'est un problème d'ingénierie. Il va être résolu à coup sûr. » Sanso pense que cela se produira probablement vers 2035, un calendrier que le NIST a également déclaré comme une perspective réaliste.

Les progrès rapides des preuves de connaissance nulle et de l’intelligence artificielle au cours des trois dernières années ont démontré que les concepts de science-fiction deviennent rapidement réalité. L'IA a également a conduit à des percées dans les décodeurs de correction d'erreurs, tels que AlphaQubit de Google DeepMind, et contribue àdécouvrir de meilleurs matériaux pour les qubits physiques, ce qui pourrait raccourcir les délais.

Les qubits nécessaires pour casser Bitcoin continuent de baisser

À mesure que nos connaissances scientifiques s’améliorent, le nombre de qubits nécessaires pour briser le chiffrement ne cesse de diminuer. Il y a cinq ans, les scientifiques pensaient qu'il faudrait des dizaines de millions de qubits physiques pour briser le cryptage RSA de 2 048 bits avec l'algorithme de Shor. En 2025, les chercheurs de Google ont révisé ce chiffre à 900 000 qubits physiques.

Ce week-end, un article scientifique en prépublication intitulé « The Pinnacle Architecture » suggérait que les percées dans « les architectures pratiques à faible surcharge et tolérantes aux pannes » signifiaient « que les entiers RSA de 2 048 bits peuvent être factorisés avec moins de cent mille qubits physiques » en un mois environ.

Le professeur Aaronson dit que la recherche est plausible et a ajouté que « la cryptographie à courbe elliptique de Bitcoin est susceptible de tomber dans les ordinateurs quantiques un peu avant RSA » car elle utilise « des clés de 256 bits plutôt que des clés de 2 048 bits, et l'algorithme de Shor se soucie principalement de la taille de la clé ».

Le plus grand réseau expérimental construit à ce jour était une équipe de 6 100 qubits à atomes neutres de Caltech l'année dernière. Il y a également d’énormes problèmes à résoudre en matière de correction d’erreurs avant qu’un ordinateur physique de 100 000 qubits ne soit possible.

Mais le Q Day – le moment où un ordinateur quantique pourra briser le cryptage – se rapproche.

BIP-360 est la première étape vers la sécurité post-quantique

Heilman, Hunter Beast et Isabel Foxen Duke ont co-écrit une version mise à jour du BIP-360. Il a été fusionné avec GitHub pour examen officiel la semaine dernière.

Il s'agit d'un « premier pas conservateur » vers la résistance quantique, indique la proposition, un soft fork pour un nouveau type de sortie Bitcoin (la méthode par laquelle les pièces sont dépensées) qui est à la fois résistant aux quantiques et simple à mettre à niveau pour prendre en charge un algorithme de signature post-quantique.

Le nouveau type de sortie s'appelle Pay-to-Merkle-Root (P2MR) et il s'agit d'une version améliorée de P2TR (Taproot) qui masque la clé publique et supprime un chemin de clé quantique vulnérable. La sortie P2TR continuera d'exister, il s'agit donc d'un ajout et non d'un remplacement.

« BIP 360 est la première étape, il propose un type de sortie résistant aux quantiques qui présente l'évolutivité et les fonctionnalités du P2TR sans la vulnérabilité quantique », a déclaré Heilman à Magazine.

« Si nous voulons une sécurité quantique totale, nous devons également passer à la deuxième étape et adopter un algorithme de signature post-quantique ; cela nécessitera des BIP supplémentaires et des travaux au-delà du BIP 360. »

L'avantage du BIP-360 est qu'il s'agit d'un changement minime et rétrocompatible : les nœuds qui n'ont pas été mis à niveau et qui ne reconnaissent pas le nouveau type de sortie l'ignoreront simplement.

L’inconvénient du BIP-360 est qu’il protège uniquement ces sorties contre les attaques à longue portée, c’est-à-dire lorsqu’un attaquant quantique a suffisamment de temps pour déchiffrer le cryptage, comme avec les pièces Satoshi.

Cela ne le protège pas des attaques à courte portée, qui deviendront probablement possibles une fois que les ordinateurs quantiques seront suffisamment avancés. Chaque fois que vous dépensez du Bitcoin, la clé publique entre dans le pool de mémoire et, en théorie, un attaquant pourrait pirater la clé privée avant que la transaction ne soit traitée.

Heilman explique que la manière de se protéger contre les attaques à courte portée consiste à ajouter des algorithmes de signature post-quantique comme opcodes dans Bitcoin tapscript. « Cela se fera également via un soft fork, mais il s'agira d'une quantité beaucoup plus importante de code ajoutée aux portefeuilles », dit-il.

Les signatures post-quantiques sont 10 à 100 fois plus grandes, donc les ajouter ralentirait considérablement l’exploration de la blockchain. Bitcoin devra peut-être envisager une réduction pour les témoins, ce qui réduit le poids et les frais effectifs, mais pourrait permettre le spam, ou des blocs de plus grande taille pour faire évoluer les transactions, ou des preuves sans connaissance pour compresser les signatures.

Bitcoin pourrait-il s’associer à Ethereum ?

L'équipe post-quantique d'Ethereum dispose déjà d'un prototype fonctionnel de technologie qui regroupe les signatures pour chaque bloc à l'aide de ZK STARK basés sur le hachage, permettant d'écrire une seule preuve dans la chaîne.

Le chercheur Justin Drake a déclaré sur le podcast d'Unchained que l'équipe PQ espère que Bitcoin l'adoptera, ce qui en fera la norme de l'industrie. La solution est « construite en gardant à l'esprit la sécurité des Bitcoiners. Nous essayons d'être aussi conservateurs que possible et de ne pas lésiner sur les raccourcis. »

Il a ajouté que les chercheurs d'Ethereum espèrent collaborer davantage avec les chercheurs de Bitcoin, et que les membres de l'équipe ont déjà co-écrit quatre articles universitaires post-quantiques avec Mikhail Komarov de Blockstream Research.

« C'est un gars formidable, et j'espère essentiellement que Mikhail pourra à lui seul être le pont entre le monde Bitcoin et le monde Ethereum. »

Découvrez la deuxième partie de notre spécial Q DAY demain : « 6 problèmes massifs auxquels Bitcoin est confronté pour devenir post-quantique. »

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Andrew Fenton

Andrew Fenton est écrivain et éditeur chez Cointelegraph avec plus de 25 ans d'expérience dans le journalisme et couvre les crypto-monnaies depuis 2018. Il a passé une décennie à travailler pour News Corp Australia, d'abord en tant que journaliste de cinéma pour The Advertiser à Adélaïde, puis en tant que rédacteur adjoint et écrivain de divertissement à Melbourne pour les émissions de divertissement diffusées à l'échelle nationale Hit et Switched On, publiées dans le Herald Sun, le Daily Telegraph et Courier Mail. Il a interviewé des stars dont Leonardo DiCaprio, Cameron Diaz, Jackie Chan, Robin Williams, Gerard Butler, Metallica et Pearl Jam. Avant cela, il a travaillé comme journaliste pour le Melbourne Weekly Magazine et le Melbourne Times, où il a remporté à deux reprises le prix du meilleur reportage du FCN. Son travail indépendant a été publié par CNN International, Independent Reserve, Escape and Adventure.com, et il a travaillé pour 3AW et Triple J. Il est titulaire d'un diplôme en journalisme de l'Université RMIT et d'un baccalauréat en lettres de l'Université de Melbourne. Andrew détient ETH, BTC, VET, SNX, LINK, AAVE, UNI, AUCTION, SKY, TRAC, RUNE, ATOM, OP, NEAR et FET au-dessus du seuil de divulgation de Cointelegraph de 1 000 $.

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