L’urgence quantique : la course contre la montre d’Ethereum

Ethereum se prépare aux menaces quantiques. Comment la communauté réagit-elle à la nouvelle proposition de Buterin et quelle est la réalité du danger ?

Les progrès exponentiels de la technologie informatique quantique posent un défi de taille aux plates-formes blockchain, compromettant potentiellement les protocoles de sécurité qui constituent le fondement de ces réseaux, Ethereum (ETH) ne faisant pas exception. 

En réponse à cette préoccupation pressante, Vitalik Buterin, co-fondateur d'Ethereum, a dirigé les discussions sur Ethereum Research, visant à traiter et atténuer les vulnérabilités introduites par l'informatique quantique dans Ethereum.

Plonger dans la stratégie de Buterin 

Buterin prévoit une potentielle « urgence quantique », dans laquelle l’avènement des capacités informatiques quantiques pourrait conduire à un vol à grande échelle des actifs d’Ethereum.

Pour contrer cette menace imminente, Buterin a proposé une approche multiforme, à commencer par la mise en œuvre d’un hard fork du réseau Ethereum. 

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Visualisation de la stratégie de Buterin par un membre de la communauté | Source : Recherche Ethereum

Ce hard fork ramènerait effectivement le réseau à un état antérieur à tout vol potentiel, obligeant les utilisateurs à adopter un nouveau logiciel de portefeuille explicitement conçu pour contrecarrer de futures attaques.

Au centre de la stratégie de Buterin se trouve l'adoption d'un nouveau type de transaction décrit dans la proposition d'amélioration d'Ethereum (EIP) 7560. Ce type de transaction exploite des techniques cryptographiques avancées, notamment les signatures Winternitz et des technologies de preuve sans connaissance comme STARK, visant à protéger les transactions des attaques quantiques. attaques en protégeant les clés privées des utilisateurs contre toute exposition.

En outre, Buterin préconise l'intégration de l'abstraction de compte ERC-4337 pour les portefeuilles de contrats intelligents, augmentant ainsi la sécurité en empêchant l'exposition des clés privées pendant le processus de signature. 

L'abstraction de compte agit comme un « portefeuille de contrats intelligents », permettant aux utilisateurs d'interagir avec le réseau Ethereum sans posséder leurs clés privées ni avoir besoin de conserver Ether pour les coûts de transaction.

En cas d'urgence quantique, les utilisateurs qui n'ont pas exécuté de transactions à partir de leur portefeuille Ethereum resteraient protégés, car seules les adresses de leur portefeuille sont publiques. 

Buterin a également suggéré que l'infrastructure nécessaire à la mise en œuvre du hard fork proposé pourrait théoriquement commencer son développement immédiatement.

Réaction de la communauté

La communauté Ethereum discute activement de la proposition de Buterin concernant une stratégie de hard fork pour protéger Ethereum contre d'éventuelles attaques quantiques. Ce sujet a suscité à la fois intérêt et inquiétude parmi les membres.

Même si l’importance de se préparer aux menaces quantiques est reconnue, certains sceptiques subsistent quant à l’efficacité de ces mesures contre les utilisateurs malveillants ayant accès à l’informatique quantique. DogeProtocol, un membre de la communauté, a soulevé des questions sur l'identification des titulaires de comptes légitimes par rapport aux attaquants dans des scénarios dans lesquels des ordinateurs quantiques peuvent pénétrer dans les portefeuilles Ethereum.

DogeProtocol a suggéré d'utiliser des algorithmes standardisés NIST combinés à des algorithmes classiques. Cependant, cela pourrait conduire à des tailles de blocs plus grandes en raison de la plus grande taille de signature et de clé publique dans de nombreuses méthodes post-quantiques.

Un autre membre de la communauté, nvmmonkey, recommande une stratégie préventive. Ils suggèrent d'intégrer un système d'apprentissage automatique dans le réseau de nœuds d'Ethereum pour détecter les transactions importantes et suspectes qui pourraient indiquer des activités dangereuses, déclenchant des protocoles d'urgence comme le fork d'émergence de Stark.

Risques posés par les ordinateurs quantiques à la blockchain

La technologie blockchain, y compris les crypto-monnaies comme Bitcoin et Ethereum, s'appuie sur des algorithmes cryptographiques tels que l'algorithme de signature numérique à courbe elliptique (ECDSA) pour sécuriser les transactions et maintenir l'intégrité du grand livre distribué. 

Cependant, les algorithmes quantiques, notamment l'algorithme de Shor développé par Peter Shor en 1994, constituent une menace en résolvant potentiellement le problème du logarithme discret sur les courbes elliptiques, qui est à la base de la sécurité de l'ECDSA. 

Cette capacité pourrait permettre à un ordinateur quantique de falsifier des signatures numériques et, ainsi, de contrôler tous les fonds associés à ces signatures.

Les ordinateurs quantiques pourraient également porter atteinte à d’autres pratiques cryptographiques au sein de la technologie blockchain, notamment le processus de hachage, qui est essentiel au minage et à la création de nouveaux blocs. 

Bien que le hachage (par exemple, SHA-256 dans Bitcoin) ne soit pas directement interrompu par l'algorithme de Shor, l'algorithme de Grover, un autre algorithme quantique, pourrait théoriquement accélérer le processus de recherche de la pré-image d'un hachage, bien que l'accélération soit moins spectaculaire que celle de Shor pour le chiffrement. .

Bond quantique : Sommes-nous prêts ?

Bien que les ordinateurs quantiques actuels ne soient pas encore capables de briser l’ECDSA à une échelle pratique, le rythme rapide des progrès suggère que la menace pourrait devenir réelle dans les prochaines années. Google prévoit de construire un ordinateur quantique capable de gérer sans erreur de nombreux calculs commerciaux et scientifiques d’ici 2029.

IBM a récemment présenté « IBM Quantum Heron », son processeur quantique le plus avancé. Ce processeur se distingue par ses hautes performances et ses faibles taux d'erreur. IBM a également dévoilé l'IBM Quantum System Two, un nouvel ordinateur quantique modulaire. Ce système, déjà opérationnel à New York, est conçu pour aborder des calculs scientifiques et commerciaux complexes.

La menace quantique qui pèse sur la cryptographie actuelle est un fait largement reconnu par les chercheurs. L’accent est de plus en plus mis sur le développement et la mise en œuvre d’algorithmes cryptographiques résistants aux quantiques ou post-quantiques.

Par exemple, le National Institute of Standards and Technology (NIST) a lancé un processus visant à évaluer et à normaliser les algorithmes cryptographiques à clé publique résistants aux quantiques. Cela pourrait constituer une étape cruciale vers le maintien de la sécurité et de la résilience de la blockchain et d’autres infrastructures numériques face à l’informatique quantique.

À mesure que les capacités des ordinateurs quantiques évoluent, la collaboration des chercheurs, des développeurs et des décideurs politiques deviendra essentielle.

En donnant la priorité au développement et à l’intégration de solutions cryptographiques résistantes aux quantiques, la communauté blockchain peut sauvegarder les informations sensibles, préserver la confiance numérique et assurer la viabilité continue de la blockchain à l’ère quantique.

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Source : https://crypto.news/the-quantum-emergency-ethereums-race-against-time/