QuFi Network a présenté une plateforme de vérification des actifs numériques, axée sur la protection post-quantique du Bitcoin : la solution devrait réduire la future menace quantique pour le Bitcoin sans retravailler les réseaux de règlement existants et le protocole sous-jacent.
Pour la démonstration, les développeurs ont utilisé Bitcoin Testnet4. L’idée est de déplacer une partie de la vérification cryptographique hors du réseau principal, et de transférer une preuve compacte vers la blockchain, suffisante pour l’exécution finale de l’opération.
“Fermé l'affaire minimum de +40%…”
« Maintenant, nous travaillons avec plus de 1 300 $ par mois. »
« Il s'avère que l'on retire systématiquement 500 à 600 $ »
Comment QuFi sépare la vérification de l'exécution des transactions
La cryptographie post-quantique est un ensemble de techniques cryptographiques conçues pour fonctionner sur des ordinateurs ordinaires tout en restant résistantes aux attaques utilisant l'informatique quantique. Pour les actifs numériques et les systèmes financiers, cela est important car les clés, les signatures et les protocoles de communication sous-tendent la propriété des fonds, la confirmation des transactions et la protection des informations confidentielles.
La cryptographie post-quantique diffère de la cryptographie quantique par son approche. Le premier crée des algorithmes qui peuvent être implémentés dans les logiciels et l’infrastructure blockchain existants. La seconde s’appuie sur les propriétés physiques des systèmes quantiques, par exemple pour la distribution des clés, et nécessite généralement des canaux et équipements de communication spécialisés.
L'architecture QuFi est construite autour d'un réseau de nœuds indépendants. Ils vérifient la transaction au préalable à l’aide de mécanismes cryptographiques puis envoient une courte confirmation à la Blockchain. Cette approche devrait éviter aux réseaux individuels de devoir traiter de manière indépendante les volumes considérablement accrus de données et de calculs que la cryptographie post-quantique peut nécessiter.
La solution est basée sur des normes préparées dans le cadre de l’initiative du National Institute of Standards and Technology. Les algorithmes clés peuvent être rapidement comparés par type, objectif et principe de fonctionnement :
- ML-DSA-65 : type – signature numérique ; objectif – confirmer l'authenticité de la transaction ; brièvement – un schéma de la famille Dilithium basé sur la cryptographie en réseau.
- SLH-DSA : type – signature basée sur des fonctions de hachage ; objectif – protection supplémentaire de la signature ; en bref, il utilise la stabilité des hachages cryptographiques plutôt que la complexité des problèmes de courbe elliptique.
- ML-KEM-1024 : type – mécanisme d'encapsulation de clé ; objectif : négocier en toute sécurité un secret partagé ; en bref – basé sur l'approche Kyber et permet de sécuriser l'échange de clés.
- Kyber : type – mécanisme d'échange de clés ; objectif – protection des connexions et transfert de secrets ; En bref, cela repose sur des problèmes de réseau.
- Dilithium : type – signature numérique ; finalité – confirmation de la paternité et de l'intégrité des données ; en bref, le schéma de treillis sur lequel est basée la norme ML-DSA.
- Faucon : type – signature numérique ; objectif – signatures post-quantiques compactes ; en bref, il utilise également les mathématiques sur réseau, mais est structuré différemment du Dilithium.
- NTRU : type – cryptage et échange de clés ; objectif – protéger les secrets des attaques quantiques ; en bref, l'une des approches de réseau bien connues pour la protection post-quantique.
Ce modèle est important pour la sécurité informatique car la transition future vers PQC pourrait être difficile pour les réseaux à bande passante limitée. Certaines signatures post-quantiques sont beaucoup plus volumineuses que les schémas conventionnels, ce qui signifie que la charge sur le stockage, le calcul et le traitement des transactions augmente.
Test sur Bitcoin Testnet4 et le rôle de uBTC
Pour les tests pratiques, QuFi a créé uBTC – une preuve de concept expérimentale. Il vérifie la présence de BTC en garantie et génère des preuves cryptographiques, qui sont ensuite utilisées pour transférer de la valeur.
Le cycle complet de l'uBTC comprend l'émission, le brûlage et le rachat. Toutes ces actions se déroulent dans Bitcoin Testnet4. Lors du rachat, les fonds sont finalement envoyés via une transaction Bitcoin régulière, qui peut être vérifiée de manière indépendante sur le réseau. Dans le même temps, il n’était pas nécessaire de modifier le protocole de la première crypto-monnaie.
C’est ce qui distingue l’approche QuFi du scénario où l’algorithme post-quantique est directement intégré à la blockchain. Dans ce cas, des signatures plus volumineuses pourraient augmenter les besoins en stockage, en bande passante et en calcul de chaque participant au réseau.
Plus tôt l’infrastructure des actifs numériques commencera à se préparer à la migration post-quantique, plus il sera facile de protéger les clés, les transactions et les fonds des utilisateurs sans surcharger les réseaux.
Pourquoi la menace quantique est discutée autour du Bitcoin
Les risques sont liés au fait que l’informatique quantique pourrait à l’avenir renforcer la cryptanalyse par rapport aux schémas cryptographiques habituels à clé publique. La cryptographie à courbe elliptique, l'échange de clés Diffie-Hellman et le système de cryptographie RSA sont au centre de l'attention, car l'algorithme de Shor accélère théoriquement les problèmes de logarithme discret et de factorisation entière.
Les estimations du calendrier d’émergence des ordinateurs quantiques capables d’attaquer les algorithmes cryptographiques modernes varient généralement de plusieurs années à plusieurs décennies. Ces timings sont affectés par le nombre de qubits stables, la qualité de la correction des erreurs, l'évolutivité de l'architecture, le coût du calcul et la capacité à maintenir un état quantique pendant une longue période sans pannes critiques.
Pour Bitcoin, il s’agit d’un sujet particulièrement sensible : la clé privée (cryptographie), les clés publiques et l’authentification sont au cœur de la propriété des pièces. La vulnérabilité potentielle (sécurité informatique) n'est pas due au fait même de l'existence de machines quantiques, mais à la possibilité future d'attaquer les structures cryptographiques utilisées.
Cependant, tous les éléments de sécurité ne sont pas également vulnérables. L'algorithme à clé symétrique, la norme de chiffrement avancée et la fonction de hachage cryptographique sont généralement traités différemment des schémas à clé publique. Les développements post-quantiques utilisent également la cryptographie basée sur Lattice, Kyber et d'autres approches qui doivent résister aux nouveaux modèles d'attaque.
Un problème distinct est connu sous le nom de Récolter maintenant, décrypter plus tard : un attaquant peut collecter des données cryptées maintenant, dans l'espoir de les décrypter plus tard lorsqu'un ordinateur suffisamment puissant apparaîtra. Pour les utilisateurs, cela peut entraîner la divulgation d'anciennes transactions financières, de correspondance ou de données personnelles, et pour les organisations, la fuite de secrets commerciaux, de bases de données clients et d'archives à longue durée de vie.
Se défendre contre ce scénario commence par trouver des données qui devraient rester confidentielles pendant des années. Pour eux, il vaut la peine de planifier à l'avance la transition vers des schémas de chiffrement post-quantiques ou hybrides, de mettre régulièrement à jour le protocole cryptographique, de surveiller la discipline de gestion des clés et de ne pas retarder le remplacement des mécanismes de sécurité obsolètes.
Pour l'instant, il s'agit d'un réseau de test et non d'une protection à part entière du réseau principal.
Il est trop tôt pour parler d’une protection post-quantique toute faite pour le réseau principal Bitcoin. La démonstration QuFi a eu lieu sur le testnet. La société a également l'intention d'étendre la solution aux réseaux EVM, Stellar et Solana, afin qu'une couche de vérification puisse fonctionner simultanément avec plusieurs blockchains et systèmes financiers.
En parallèle, QuFi a ouvert le programme Genesis Node pour les opérateurs qui prendront en charge un réseau de vérification décentralisé. À l’avenir, cette infrastructure devrait devenir une couche de vérification commune aux différents réseaux.
Dans un contexte plus large, le secteur explore déjà différentes manières de protéger les actifs numériques. En août, StarkWare a effectué la première transaction sur le réseau principal Bitcoin qui a résisté à une attaque utilisant un ordinateur quantique.
Quoi d'autre est important pour la migration post-quantique
La transition vers de nouveaux schémas ne se limite pas au remplacement d'une signature par une autre. Plusieurs étapes pratiques sont importantes pour les portefeuilles et l’infrastructure au niveau du portefeuille de crypto-monnaie :
- Réalisez un audit des systèmes cryptographiques actuels : comprenez où sont utilisés les signatures, le cryptage, les certificats, l'échange de clés et le stockage de données à long terme.
- Vérifiez les modules de sécurité matérielle (HSM) : dans la plupart des cas, la transition commence par des mises à jour logicielles, mais certains appareils peuvent nécessiter un nouveau micrologiciel ou un remplacement en raison de la taille des clés, des signatures et des limitations de performances.
- Configurez l'émission correcte des certificats de clé publique : l'infrastructure de certificats de clé publique doit prendre en charge de nouveaux algorithmes et des règles de mise à jour claires.
- Assurez-vous que les clés sont stockées en toute sécurité : les clés doivent être protégées contre les fuites, les pertes et les sauvegardes inappropriées.
- Vérifiez la compatibilité avec les réseaux existants : les nouveaux systèmes ne doivent pas casser les portefeuilles, les nœuds, l'infrastructure d'échange et les services de traitement des paiements.
- Préparez un plan de migration : mieux vaut déterminer à l’avance les étapes de tests, les délais de mise à jour, les équipes responsables et les scénarios de rollback.
- Former le personnel : les développeurs, les opérateurs d'infrastructure et les équipes de sécurité doivent comprendre les nouveaux algorithmes, les risques de compatibilité et les pratiques de gestion clés.
Un exemple illustrant l'importance de la gestion des clés est l'histoire du programmeur Stefan Thomas, qui a perdu le mot de passe d'un lecteur IronKey crypté ayant accès à environ 7 000 BTC. Cette affaire n’est pas liée à une attaque quantique, mais elle montre que la protection des actifs numériques dépend non seulement des algorithmes, mais aussi de la manière dont les personnes et les organisations stockent les clés.
Des recherches dans ce domaine sont menées par divers acteurs du marché et du secteur technologique, notamment Google, Coinbase et la Fondation Ethereum. Le principal défi reste le même : mettre en œuvre des mécanismes résistants aux Quantum sans compromettre la fiabilité, le coût et la rapidité des opérations.
Même la discussion sur les qubits physiques et logiques montre que le chemin vers des attaques quantiques pratiques ne se limite pas à un seul paramètre. Nous avons besoin de Qubits stables, d'une architecture évolutive et d'un système de correction d'erreurs assez puissant. Par conséquent, des solutions comme QuFi ne semblent pas encore être le point final, mais plutôt le test d’une approche qui pourrait être utile dans la future migration de l’infrastructure de crypto-monnaie.
Voir l’article original en russe
