Les transactions sont passées de 110 à 2 500 octets et les blocs de 110 Ko à 2 Mo avec les nouveaux schémas.
Pour l’équipe de BNB Chain, la menace quantique se situe entre 10 et 20 ans.
BNB Chain a publié le 14 mai un rapport dans lequel elle évaluait la viabilité de la migration du réseau vers la cryptographie post-quantique et constatait que, bien que la migration soit techniquement possible, elle réduisait les performances entre 40 % et 50 % dans les tests effectués. L’équipe a également précisé que la menace quantique se situera dans 10 à 20 ans.
BNB Chain a testé deux schémas cryptographiques potentiellement vulnérables à un ordinateur quantique. Le premier est ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm), qui protège les signatures de chaque transaction. Le second est BLS12-381, qui regroupe les signatures des validateurs au niveau de la couche consensus. Les deux peuvent être compromis par l'algorithme de Shor.
Pour les remplacer, la chaîne BNB a testé ML-DSA-44 pour les signatures de transactions et le système pqSTARKbasé sur des preuves à connaissance nulle (ZK), pour l'agrégation des signatures des validateurs.
Selon le document, ML-DSA-44 a été choisi car il s'agit du seul système de signature standardisé au NIST et du plus déployé en production actuellement. Par rapport au schéma SLH-DSA, ou à une autre alternative approuvée par le NIST, ML-DSA-44 produit des signatures plus petites et vérifie plus rapidementce qui le rend plus adapté aux environnements à volume de transactions élevé, a averti l’équipe de BNB Chain.
Malgré ces avantages du ML-DSA-44 par rapport au reste des variantes du NIST, après les tests exécutés sur BNB Chain, chaque transaction a réussi de 110 octets à environ 2 500 octets (plus de 2 000 % plus grands), et les blocs sont passés d'environ 110 kilo-octets à environ 2 mégaoctets (plus de 1 700 % plus grands).
Cette augmentation de taille constitue le goulot d’étranglement qui réduit les performances de 40 à 50 %. Plus les opérations sont lourdes, moins elles peuvent être incluses dans l'espace de bloc et avec une augmentation de la demande pour l'utilisation de cet espace de bloc, si moins de transactions sont possibles, les commissions augmenteraient.
ML-DSA-44 est également la plus petite variante des trois normes disponibles : des variantes de sécurité plus élevées augmenteraient la taille de la signature de 36 % à 90 % supplémentairesréduisant encore les performances sans bénéfice proportionnel compte tenu de l’horizon temporel estimé, selon le même document.
La couche de consensus résiste mieux au changement
L’agrégation des signatures des validateurs avait une meilleure marge sur la Chaine BNB. Actuellement, six validateurs produisent des signatures qui pèsent ensemble 14,5 kilo-octets.
Avec le système éprouvé pqSTARKces signatures sont compressées dans une seule sonde de 340 octets (une réduction de 43 fois sa taille originale) qui est écrit dans l’en-tête du bloc. Cette compression permet à la couche de consensus d'absorber le changement sans augmenter significativement la charge des validateurs, selon le rapport.
Une tension déjà apparue chez Solana
La découverte de BNB Chain reproduit une tension documentée dans d’autres réseaux. En avril, Alex Pruden, PDG de Project Eleven, une société qui développe des solutions anti-quantiques pour les réseaux d'actifs cryptographiques, a annoncé qu'elle testait les signatures post-quantiques sur un réseau de test Solana. a montré une baisse de performance d'environ 90 %.
Les nouvelles signatures étaient entre 20 et 40 fois plus lourd que les actuelscomme l'a déclaré Pruden, qui a travaillé sur ces tests avec la Fondation Solana, comme le rapporte CriptoNoticias.
De cette manière, les deux cas illustrent le même problème sous-jacent : la migration vers la cryptographie post-quantique n’est pas seulement un défi technique mais une décision de conception ayant des conséquences directes sur la capacité des réseaux à traiter les transactions.