Veröffentlicht: 08.06.2018

Le Bitcoin Quantencomputer

Le Bitcoin Quantencomputer

Les ordinateurs quantiques représentent des menaces pour la sécurité des bitcoins. L’énorme puissance de calcul des ordinateurs quantiques dépassera la sécurité bitcoin d’ici dix ans, selon les experts en sécurité.

Bitcoin prend le monde d’assaut. La monnaie numérique décentralisée est une plate-forme de paiement sécurisé que tout le monde peut utiliser. Il est libre de toute intervention gouvernementale et est exploité par un réseau ouvert de pair à pair.

Cette indépendance est l’une des raisons pour lesquelles Bitcoin est devenu si populaire et sa forte augmentation de valeur. Début 2017, un seul bitcoin valait environ 1 000 $. En novembre 2017, la monnaie cryptée était passée à environ 7 000 USD. En réalité, la valeur totale du marché des devises crypto à différents moments s’élève en moyenne à 250 milliards de dollars.

Une caractéristique cruciale de Bitcoin est sa sécurité. Les bitcoins ont deux caractéristiques de sécurité importantes qui les empêchent d’être volés ou copiés. Les deux sont basés sur des protocoles cryptographiques difficiles à déchiffrer. En d’autres termes, ils utilisent des fonctions mathématiques telles que la factorisation, qui sont légères dans une direction mais lourdes dans l’autre – au moins pour un ordinateur classique ordinaire.

Un problème à l’horizon – Bitcoin Quantum Computer

Toutefois, il y a un problème à l’horizon. Les ordinateurs quantiques peuvent facilement résoudre ces problèmes. Et les premiers ordinateurs quantiques sont en cours de développement.

Cela soulève une question urgente : Dans quelle mesure le bitcoin est-il sûr pour le type d’attaque quantique qui sera possible dans les prochaines années ?</br/>

Aujourd’hui, nous obtenons une réponse grâce au travail de Divesh Aggarwal, qui travaille à l’Université nationale de Singapour et de certains de ses collègues. Ces derniers ont étudié la menace que représentent les ordinateurs quantiques pour Bitcoin et prétendent que le danger est réel et immédiat.

Plaçons-nous tout d’abord dans le contexte. Les transactions Bitcoin sont stockées dans un grand livre général distribué qui résume toutes les transactions exécutées dans une période de temps spécifiée (en général environ 10 minutes). Cette collection, appelée bloc, contient également un hachage cryptographique du bloc précédent, contenant un hachage cryptographique du bloc précédent, et ainsi de suite dans une chaîne. D’où le terme blockchain.

Un hachage est une fonction mathématique qui convertit un ensemble de données de n’importe quelle longueur en un ensemble de longueur spécifique.

Fonctionnement des attaques de l’ordinateur quantique Bitcoin

Le nouveau bloc doit également contenir un numéro appelé nonce avec une propriété spéciale. Si ce nonce est hachée ou mathématiquement combiné avec le contenu du bloc, le résultat doit être inférieur à une certaine valeur cible.

Étant donné le nonce et le contenu du bloc, il est facile de montrer ce qui permet à n’importe qui de vérifier le bloc. Toutefois la génération de la nonce prend du temps, car le seul moyen d’y parvenir est d’essayer la force brute – les nombres les uns après les autres jusqu’à ce qu’un nonce soit trouvé.

Ce processus de recherche de nonce, appelé exploitation minière, est récompensé par des bitcoins. L’exploitation minière exige tellement de calculs que la tâche est généralement partagée entre de nombreux ordinateurs qui se partagent la récompense.

Le bloc est ensuite placé sur le grand livre général réparti et intégré dans la chaîne de blocs après validation. Les mineurs commencent alors à travailler sur le bloc suivant.

Occasionnellement, deux groupes miniers trouvent des nonces différentes et déclarent deux blocs différents. Le protocole bitcoin indique que dans ce cas, le bloc qui a été travaillé en plus est ajouté à la chaîne et l’autre est jeté.

Ce processus a un talon d’Achille. Lorsqu’un groupe de mineurs contrôle plus de 50 % de la puissance de calcul du réseau, ils peuvent toujours générer des blocs plus rapidement que les 49 % restants. Dans ce cas, ils contrôlent efficacement le ledger.

Si les intentions sont malveillantes, ils peuvent sortir les bitcoins deux fois en supprimant les transactions afin qu’elles ne soient jamais incluses dans la chaîne de blocs. Les 49 % restants ne deviennent pas plus intelligents parce qu’ils ne peuvent pas surveiller le processus d’exploitation minière.

Intentions malveillantes avec l’ordinateur quantique Bitcoin

Cela crée une chance pour un propriétaire malveillant d’un ordinateur quantique utilisé comme mineur de bitcoin. Si cette puissance de calcul dépasse le seuil de 50 %, elle peut faire ce qu’elle veut.

Aggarwal et son équipe étudient spécifiquement la probabilité qu’un ordinateur quantique devienne trop puissant dans le réseau. Ils examinent les taux d’horloge projetés des ordinateurs quantiques au cours des 10 prochaines années et les comparent avec la performance probable du matériel conventionnel.

Leur conclusion sera un soulagement pour les mineurs de bitcoin du monde entier. Aggarwal et Co affirment que la plupart des activités minières se font par l’intermédiaire de circuits intégrés spécifiques à des applications (ASIC) de sociétés comme Nvidia. Ce matériel est susceptible de maintenir un avantage de vitesse par-rapport aux ordinateurs quantiques pour les dix prochaines années.

« Nous trouvons que la preuve du travail utilisé par Bitcoin sera relativement résistante à l’accélération significative des ordinateurs quantiques au cours des dix prochaines années, principalement parce que les mineurs spécialisés ASIC sont extrêmement rapides par-rapport au taux d’horloge estimé des ordinateurs quantiques à court terme », a-t-il dit.

Une autre menace des ordinateurs quantiques bitcoin

Cependant, il y a une autre menace qui est beaucoup plus inquiétante. Bitcoin a une autre fonction de sécurité cryptographique pour s’assurer que seul le propriétaire d’un bitcoin peut le sortir. Il est basé sur les mêmes mathématiques que celles utilisées pour les schémas de chiffrement à clé publique.

L’idée est que le propriétaire génère deux numéros – une clé privée secrète et une clé publique publiée. La clé publique peut facilement être générée à partir de la clé privée, mais pas l’inverse. Une signature peut être utilisée pour vérifier que le propriétaire contient la clé privée sans révéler la clé privée, en utilisant une technique connue sous le nom de schéma de signature à courbe elliptique.

De cette façon, le destinataire peut vérifier que le propriétaire possède la clé privée et a donc le droit de sortir le bitcoin.

La seule façon de tricher avec ce système est de calculer la clé privée avec la clé publique, ce qui est extrêmement difficile avec les ordinateurs conventionnels. Néanmoins, c’est devenu relativement simple avec un ordinateur quantique.

Conclusion de l’ordinateur quantique Bitcoin

Les ordinateurs quantiques représentent donc un risque considérable pour le bitcoin. « Le schéma de signature de courbe elliptique utilisé par Bitcoin est beaucoup plus vulnérable et pourrait être complètement contourné par un ordinateur quantique dès 2027 », a déclaré Aggarwal & Co.

En effet, les ordinateurs quantiques posent un risque similaire à tous les systèmes de cryptage qui utilisent une technologie similaire qui inclut de nombreuses formes communes de cryptage.

Il existe des systèmes à clé publique qui résistent aux attaques des ordinateurs quantiques. Il est concevable que les protocoles Bitcoin puissent être révisés pour rendre le système plus sûr, mais ce n’est pas ce qui est prévu pour l’instant.

Bitcoin n’est pas une controverse. Il a survécu à plusieurs tempêtes pour sa sécurité. Néanmoins, ce n’est pas une garantie que les choses se dérouleront tout aussi bien à l’avenir. Une chose est certaine : la pression pour le changement augmentera lorsque les premiers ordinateurs quantiques puissants seront mis en ligne dans les prochaines années.

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