Crypto-monnaie et informatique quantique - Une peur exagérée ?

L'ombre menaçante de l'informatique quantique plane toujours sur la communauté crypto, mais est-ce une menace réelle ou juste un faux-fuyant ?

Le cryptage est le fondement d'une grande partie de notre vie moderne et un outil essentiel pour les crypto-monnaies. Si ce cryptage devait être brisé, il serait impossible pour les mineurs de sécuriser la blockchain ; les transactions pourraient être falsifiées et la grande entreprise de blockchain pourrait s'arrêter brutalement.

Pour l'instant, il n'est pas viable, même pour les superordinateurs, de casser la blockchain. Cependant, une percée dans l'informatique quantique pourrait représenter une menace existentielle. Est-il temps de céder vos avoirs en crypto ou continuer comme d'habitude?

En quoi les ordinateurs quantiques sont-ils différents ?

Les supercalculateurs existants sont capables de traiter des quantités incroyables de données mais sont limités par les propriétés fondamentales des ordinateurs. Tous les ordinateurs existants traitent les données sous forme de bits (1 et 0) et sont obligés de les traiter individuellement.

Cela signifie que les calculs compliqués doivent être résolus directement en effectuant tous les calculs nécessaires. Avec le cryptage, chaque étape du puzzle doit être résolue pour déchiffrer le code. Cela prendrait trop de temps pour que cela en vaille la peine.

Les ordinateurs quantiques changent la donne. Ils sont conçus pour capturer les Qubits dans un état stable et tirer parti de deux propriétés uniques de la physique quantique afin de traiter les données à la vitesse de l'éclair :

• Superposition: Contrairement aux bits, qui sont fixes, les Qubits peuvent contenir toutes les combinaisons possibles de 1 et 0 simultanément. Cela permet à plusieurs qubits de traiter un nombre énorme de résultats différents en même temps. Au fur et à mesure que de nouveaux qubits sont ajoutés, la puissance de traitement d'un ordinateur quantique augmente de façon exponentielle. Cela signifie que même de petites améliorations peuvent avoir un impact démesuré.
• Enchevêtrement: Cet effet est rendu encore plus puissant lorsqu'un ordinateur quantique génère des qubits qui sont intriqués. Cela permet de modifier l'état d'un qubit et de modifier de manière prévisible les états de tous les autres qubits avec lesquels il est intriqué. Cela permet à plusieurs qubits de fonctionner en parallèle, augmentant considérablement la puissance de traitement de chaque qubit individuel.

Les ramifications d'un ordinateur atteignant la suprématie quantique, ou la capacité de surpasser constamment les ordinateurs traditionnels, seraient énormes. Cela aiderait à faire avancer la recherche de plusieurs décennies et pourrait être le prochain tremplin du développement humain. Mais cela pourrait aussi rendre la cryptographie obsolète du jour au lendemain.

La plupart des grandes chaînes de blocs reposent sur ECDSA (Elliptical Curve Digital Signature Algorithm). Cela permet aux blockchains de créer un 256 bits aléatoire Clé privée et une clé publique liée qui peut être partagée avec des tiers sans révéler cette clé privée.

Il serait théoriquement trivial pour un ordinateur quantique de démêler la relation entre ces clés, ce qui pourrait permettre de pirater un portefeuille et de liquider les fonds.

Un autre problème est qu'un ordinateur quantique pourrait être capable de dominer les réseaux de consensus traditionnels de preuve de travail (PoW) et de commettre une attaque à 51 %. Cela lui permettrait de prendre le contrôle d'une blockchain et d'approuver des blocs frauduleux.

Nous pourrions être à des décennies des ordinateurs quantiques

Malgré le potentiel des ordinateurs quantiques, ils ne sont probablement pas l'événement révolutionnaire que certains prédisent. Google a prétendu atteindre la suprématie quantique mais en fait, l'algorithme qu'ils ont utilisé n'avait aucun but pratique. En substance, tous les ordinateurs quantiques existants ne sont que des preuves de concepts et nous ne les avons pas encore utilisés pour résoudre un problème du monde réel, tel que la rupture du cryptage.

Même si nous do parviennent à trouver une percée et à atteindre une véritable suprématie quantique, les problèmes d'évolutivité peuvent empêcher les ordinateurs quantiques d'être utiles en dehors d'un environnement de laboratoire. Avec l'effet de décohérence, même de minuscules vibrations ou changements de température peuvent entraîner la défaillance d'un ordinateur quantique. Cela les rendrait sans valeur dans la grande majorité des contextes et difficiles à acquérir, et encore moins à utiliser, pour les mauvais acteurs.

L'autre grande inconnue est la vitesse à laquelle l'informatique quantique peut progresser. La loi de Moore suggère un doublement du nombre de transistors tous les deux ans. Mais cela ne s'applique pas nécessairement aux ordinateurs quantiques.

Compte tenu de l'électronique compliquée utilisée dans les machines quantiques, il est probable que nous rencontrons des obstacles importants en essayant d'augmenter la capacité. Nous pouvons être limités aux machines avec un petit nombre de qubits. Bref, même si nous do construire un ordinateur quantique, il pourrait ne rien faire d'utile pendant des décennies.

Et s'il y avait un bond en avant dans l'informatique quantique ?

Pour les besoins de la discussion, supposons que Google trouve une technique révolutionnaire pour contenir les qubits au cours des 6 prochains mois. Cela permet à l'entreprise de construire un ordinateur quantique évolutif. Et à travers une série d'événements malheureux, il tombe entre les mains d'un mauvais acteur. Est-ce que cela paralyserait la crypto-monnaie pour de bon ?

Même si cet ensemble d'événements tout à fait improbable devait se produire, ce ne serait peut-être pas l'événement apocalyptique que certains prédisent. Commençons par le risque que les clés privées du portefeuille fassent l'objet d'une ingénierie inverse.

Existant les meilleures pratiques stipulent qu'un portefeuille ne doit être utilisé qu'une seule fois, puis tous les jetons doivent être retirés dans un portefeuille hors ligne ou dans un entrepôt frigorifique.

Même un ordinateur quantique aurait besoin de temps pour casser une clé privée de portefeuille BTC. À l'heure actuelle, ce serait certainement plus long que le moyenne 9 minutes une transaction Bitcoin prend. Cela signifie que si un utilisateur suit des pratiques établies, tout attaquant ne devrait trouver que des portefeuilles vides.

Il convient de noter qu'un ordinateur quantique suffisamment puissant pourrait théoriquement casser le cryptage existant de Bitcoin avant qu'une transaction ne soit terminée. Cependant, cela est peu probable même à moyen terme.

L'effet des ordinateurs quantiques sur le consensus de la preuve de travail (PoW) est un peu plus délicat.

Un ordinateur quantique aura besoin de temps pour exécuter tous ses calculs avant de tirer une conclusion. En attendant, tous les mineurs traditionnels essaient activement chaque combinaison, de sorte que le mineur quantique devra espérer que personne d'autre n'a déjà trouvé la solution. De plus, le coût de fonctionnement d'un ordinateur quantique peut dépasser les gains d'un simple fonctionnement en parallèle d'un grand nombre d'ordinateurs traditionnels.

Bien que cet argument apporte un certain réconfort, tout le monde ne cherchera pas à exploiter la crypto-monnaie pour des raisons économiques. Si un mauvais acteur était capable d'utiliser des ordinateurs quantiques pour contrôler 51% du réseau de manière cohérente, il pourrait alors l'utiliser pour délégitimer complètement Bitcoin et d'autres crypto-monnaies. Actuellement, il n'y aurait aucune défense contre ce type d '«acteur irrationnel» qui cherche à endommager la technologie blockchain pour des raisons autres que le profit direct.

Que fait le monde de la cryptographie pour se protéger contre l'informatique quantique ?

Alors que la menace des ordinateurs quantiques est lointaine, de nombreuses organisations la prennent au sérieux. En 2016, le NIST lancé un concours développer de nouvelles normes de cryptographie conçues pour être résistantes au quantum. Ces nouvelles normes pourraient être mises en œuvre dans des projets de crypto-monnaie existants à l'aide de hard forks. Ainsi, ils pourraient aider à protéger la blockchain quantique avant que les ordinateurs quantiques ne deviennent largement disponibles.

Il existe également un certain nombre de projets travaillant sur les moyens de sécuriser des chaînes de blocs spécifiques quantiques. L'un des candidats les plus évidents est le Ledger Quantum Resistant (QRL) qui est la première implémentation dans le monde réel du schéma de signature eXtended Merkle (XMSS). Cette signature basée sur le hachage devrait être beaucoup plus difficile à déchiffrer pour un ordinateur quantique que les méthodes de chiffrement existantes.

Même les principales crypto-monnaies prennent la menace au sérieux. Les développeurs d'Ethereum ont déjà déclaré qu'ils s'éloigneraient du ECDSA vulnérable quantique méthodes de cryptage dans Ethereum 2.0. Les développeurs jouent avec plusieurs approches qui pourraient aider à renforcer les défenses quantiques de la crypto-monnaie.

Cependant, les solutions d'Ethereum, y compris le passage très attendu à la preuve de participation (PoS), ne résolvent toujours pas le problème de la rétro-ingénierie des clés privées. Même lorsqu'il jalonne une crypto-monnaie, un utilisateur doit toujours révéler son adresse publique pour y accéder. Cela les rend vulnérables à une attaque informatique quantique.

Société de cryptographie Particl croit qu'il a la solution : le jalonnement à froid. Cette approche utilise des adresses multi-signatures, vous permettant d'utiliser un ordinateur de jalonnement dédié connecté à votre portefeuille mobile. La machine diffuse une clé publique différente de la clé de votre portefeuille mobile et il est presque impossible de la relier. Il est similaire aux services d'authentification à deux facteurs offerts par de nombreux produits technologiques aujourd'hui.

L'idée fait plus peur que la réalité

Mis à part les aspects pratiques pour le moment, la véritable menace de l'informatique quantique est la réaction du marché. La majorité des investisseurs en crypto (et avouons-le, les journalistes) ne comprennent pas vraiment l'informatique quantique. Si, et c'est un gros si, nous obtenons un ordinateur quantique évolutif viable au cours de la prochaine décennie, les experts tomberont dans une frénésie de alarmisme et de gros titres prédisant la mort de la crypto-monnaie.

Cette réaction pourrait être plus dommageable pour la cryptographie que les ordinateurs quantiques eux-mêmes. Cela pourrait déclencher une vente massive et saper la réputation de la crypto. Dans cet esprit, il est important que la communauté crypto prenne des mesures raisonnables pour contrer les ordinateurs quantiques.

Il est tout aussi important que la communauté elle-même prenne le temps de comprendre les réalités de l'informatique quantique. Ce qu'il peut faire, et ce qu'il ne peut pas faire. Les ordinateurs quantiques vont certainement changer le monde, mais avec un peu de préparation et beaucoup de bon sens, ils ne signifieront pas la fin de la crypto-monnaie telle que nous la connaissons.

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