Menace post-quantique ! Des outils de secours pour portefeuilles Bitcoin sans qu’il soit nécessaire de procéder à un soft fork : proposition QSB

Face aux risques de piratage par des ordinateurs quantiques, deux grandes solutions de défense ont récemment émergé au sein de la communauté Bitcoin. Lightning Labs a lancé un outil de récupération permettant de prouver la propriété sans divulguer les seed ; StarkWare, de son côté, propose la solution QSB.

Sécurité des actifs sous menace quantique : défis de survie pour la cryptographie existante

Les algorithmes de signature numérique à courbes elliptiques (ECDSA) et de signatures Schnorr sur lesquels s’appuie actuellement Bitcoin ($BTC) font face à une menace potentielle provenant de futurs ordinateurs quantiques très puissants. Si les ordinateurs quantiques peuvent exécuter l’algorithme de Shor (Shor’s Algorithm), ils pourront alors casser la cryptographie existante, permettant ainsi aux attaquants de déduire les clés privées à partir des informations publiques de la blockchain et de voler des fonds.

Le sujet a été discuté pendant des années par la communauté des développeurs face à ce risque. Une proposition extrême de mise à niveau de « frein d’urgence » a été envisagée : se défendre contre l’attaque en désactivant le système de signatures existant. Cependant, cette mesure de protection comporte des effets secondaires : elle bloque les utilisateurs dont les fonds n’ont pas encore migré, entraînant la mise en verrouillage permanent de millions de portefeuilles (y compris des portefeuilles modernes Taproot) faute de moyens de vérification de secours.

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Un outil de récupération fait-il son apparition ? Un mécanisme de preuve de propriété de portefeuille sans divulguer les seed

Le directeur technique de Lightning Labs, Olaoluwa « Roasbeef » Osuntokun, a publié hier (le 4/9) sur la liste de diffusion des développeurs Bitcoin un outil prototype, conçu pour offrir aux utilisateurs un itinéraire d’évacuation pour retirer leurs actifs. Ce système** s’appuie sur les travaux antérieurs d’Osuntokun sur la recherche de signatures résistantes aux attaques quantiques, et permet aux utilisateurs de prouver qu’ils sont bien propriétaires d’un portefeuille sans exposer la seed originale (Seed).**

L’outil établit un lien mathématique entre le portefeuille et la seed de génération originale, garantissant que le processus de récupération d’un portefeuille donné ne compromet pas la sécurité des autres portefeuilles issus de la même série de seed. Ce mécanisme fournit à l’écosystème Bitcoin une méthode d’autorisation de rechange : dans des environnements extrêmes où les signatures numériques traditionnelles échouent ou sont désactivées, il donne aux utilisateurs le droit de récupérer leurs actifs.

D’après les performances observées en conditions réelles, ce prototype fonctionne sur un MacBook hautes performances : la génération de la preuve prend environ 55 secondes, tandis que la vérification dure moins de 2 secondes. La taille du fichier de preuve généré est d’environ 1,7 MB, soit proche de celle d’une photo haute résolution. Bien que le système soit encore à l’étape de prototype non optimisé et qu’il n’ait pas encore été intégré aux logiciels de portefeuilles grand public, il comble avec succès un vide technique que la communauté discute depuis longtemps.

Cette solution fait passer la méthode de preuve de « je peux effectuer une signature numérique » à « je peux prouver que ce portefeuille provient de ma seed », tout en évitant, sous réserve de préserver la sécurité, le risque de gel des actifs causé par une mise à niveau d’urgence du protocole.

Plan de transactions anti-quantique sans modifier le protocole de base

En plus de l’outil de récupération de portefeuilles, le développeur de StarkWare, Avihu Levy, a aussi proposé hier (le 4/9) une étude intitulée « Quantum Safe Bitcoin » (Quantum Safe Bitcoin, abrégé QSB).

Source de l’image : Github L’étude intitulée « Quantum Safe Bitcoin » (Quantum Safe Bitcoin, abrégé QSB) proposée par le développeur de StarkWare Avihu Levy

La proposition soutient qu’il est possible de réaliser des transactions résistantes au quantique sans modifier les règles de consensus centrales de Bitcoin ni effectuer un fork souple. Le cœur technique de QSB est de transférer l’hypothèse de sécurité des courbes elliptiques vers la résistance à l’image pré- (Hash Pre-image Resistance) d’une fonction de hachage. Comme les ordinateurs quantiques ne disposent que d’une capacité d’accélération limitée pour casser les fonctions de hachage, cette architecture peut efficacement résister aux attaques quantiques, tout en conservant une marge de sécurité d’environ 118 bits.

QSB intègre dans les contraintes de scripts existants de Bitcoin une énigme de « hachage vers signature », et utilise des fonctions comme RIPEMD-160 pour construire un mécanisme de vérification. Les utilisateurs doivent trouver des paramètres de transaction spécifiques pour satisfaire les conditions de preuve par hachage ; il s’agit d’un processus similaire à une preuve de travail à petite échelle, avec une probabilité de succès d’environ 70,4 sur 1 billion.

Source de l’image : Github Principe de fonctionnement de QSB

Les estimations de l’étude indiquent que le coût de génération de ce type de transactions à l’aide de GPU dans le cloud est d’environ 75 à 150. Bien que les transactions QSB soient trop volumineuses pour être propagées via les nœuds standard, et qu’elles doivent être soumises directement aux mineurs via des services comme Slipstream, elles montrent que Bitcoin conserve une certaine flexibilité pour faire face aux défis techniques futurs sans changer les règles existantes.

Évaluation des mécanismes de défense et de leur adoption sur le marché

La généralisation des technologies de défense quantique doit encore surmonter les considérations de coût et de performance. Les signatures résistantes au quantique occupent généralement plus d’espace de bloc, ce qui entraînera une hausse des frais de transaction. À l’heure actuelle, il existe encore des divergences sur le calendrier de la mise à niveau quantique de Bitcoin.

Sur la plateforme de prédiction Polymarket, les traders estiment que la probabilité d’adoption des propositions de mise à niveau résistantes au quantique de Bitcoin (comme BIP-360) avant 2027 se situe à 26 %. Bien que des débats persistent dans le milieu académique quant au moment où surviendront des attaques quantiques à grande échelle, ces outils de récupération et ces propositions de transaction récemment apparus renforcent considérablement la résilience du réseau face aux risques futurs.

Source de l’image : Polymarket Les traders estiment que la probabilité d’adoption des propositions de mise à niveau résistantes au quantique de Bitcoin (comme BIP-360) avant 2027 se situe à 26 %

En développant progressivement ces prototypes de défense, la communauté Bitcoin construit un pont entre la théorie et les applications concrètes. Le prototype de récupération d’Osuntokun et la solution QSB de Levy offrent des options de défense diversifiées pour des utilisateurs aux besoins différents. À mesure que les ressources de calcul seront optimisées et que la technologie de génération des preuves progressera, ces outils devraient à l’avenir devenir plus légers et plus faciles à utiliser pour le grand public. Pour l’écosystème Bitcoin, poursuivre la recherche et le développement de différents plans de redondance quantique constitue une stratégie nécessaire pour préserver durablement la valeur de l’or numérique. Tant que la menace ne sera pas réellement arrivée, ces réserves techniques préventives deviendront un fossé protecteur clé pour empêcher les actifs des utilisateurs d’être rendus obsolètes par l’époque.