Comment les ordinateurs quantiques pourraient voler votre bitcoin

Les crypto-monnaies comme le bitcoin ont récemment captivé l'imagination du public car elles offrent une alternative intéressante aux systèmes monétaires traditionnels.

Les transactions Bitcoin sont essentiellement une série de puzzles stockés en public sur la blockchain. Les énigmes utilisées pour protéger le bitcoin sont si complexes que la technologie informatique actuelle n'est pas assez puissante pour les résoudre.

Mais les ordinateurs quantiques pourraient résoudre ces énigmes dans les décennies à venir. Voici comment cela pourrait arriver à votre bitcoin.

Pouvez-vous accéder au bitcoin sans la clé privée ?

En réalité, quiconque peut résoudre l'une des énigmes de la blockchain sans l'indice secret peut accéder aux fonds qui y sont stockés. Par conséquent, la seule caractéristique distinctive des destinataires visés est qu'ils peuvent résoudre ces énigmes plus efficacement que d'autres, grâce à l'indice secret qu'eux seuls connaissent.

La plupart des puzzles utilisés pour Bitcoin prennent la forme de signatures. À savoir, Les transactions bitcoin sont signées électroniquement à l'aide d'algorithmes très compliqués basés sur ce que les mathématiciens appellent des courbes elliptiques. L'idée est que la création d'une telle signature est d'une difficulté prohibitive pour n'importe quel ordinateur à moins que l'on ne détienne la clé secrète, et qu'il peut être vérifié facilement à l'aide de la clé publique.

Cependant, alors que ces signatures semblent en effet impossibles à falsifier pour les ordinateurs d'aujourd'hui, les ordinateurs quantiques peuvent potentiellement les résoudre très efficacement. Ceci est possible parce que les ordinateurs quantiques ne se limitent pas au traitement de l'information numérique, mais à la place, effectuez des calculs directement en utilisant les interactions de la mécanique quantique qui dominent la physique à l'échelle microscopique.

Les chercheurs essaient toujours de découvrir exactement quel type de problèmes les ordinateurs quantiques sont supérieurs pour résoudre. Mais nous savons que deux problèmes sous-jacents à une grande partie de la cryptographie d'aujourd'hui sont ceux que les ordinateurs quantiques de demain pourront peut-être résoudre assez efficacement (pour les experts à la maison, en plus de résoudre des courbes elliptiques, l'autre problème est de trouver les facteurs premiers d'un nombre).

En particulier, La cryptographie à courbe elliptique peut être brisée en exécutant une variante de l'algorithme de Shor. Cet algorithme est capable de calculer efficacement la clé secrète à partir de la clé publique, et est ainsi capable de créer des signatures rapidement une fois la clé publique révélée. Cela ne peut pas être fait avec les ordinateurs d'aujourd'hui. En réalité, nous pensons que seuls les ordinateurs quantiques seront un jour capables d'effectuer ce calcul.

Comment un voleur avec un ordinateur quantique volerait-il du bitcoin ?

La mécanique actuelle du bitcoin signifie que la clé publique n'est révélée qu'avec la signature lorsqu'une transaction est proposée au réseau. Par conséquent, il y a une très courte fenêtre d'opportunité pour qu'un ordinateur quantique calcule la clé privée à partir de la clé publique et présente une transaction signée alternative (par exemple, faire en sorte que l'argent de Bob aille au voleur au lieu d'Alice).

Nous pouvons penser à cette attaque comme à un vol d'un client juste avant qu'il n'entre dans une banque pour déposer de l'argent.

Faire empirer les choses, pour de nombreuses transactions bitcoin, la clé publique est en fait déjà connue et stockée sur la blockchain. Cela supprime la contrainte de temps pour l'attaque ci-dessus et permet à un voleur de voler des fonds même si aucune transaction n'est proposée. Cela affecte environ un tiers du capital du marché du bitcoin, ou plusieurs dizaines de milliards de dollars.

Cela ressemble plus à un vol de banque traditionnel où le voleur n'a pas à attendre qu'un client effectue des transactions.

Il est difficile de prédire quand les ordinateurs quantiques seront suffisamment puissants et rapides pour effectuer ces attaques, mais il est juste de supposer que nous sommes en sécurité pendant au moins les dix prochaines années.

Pouvons-nous sécuriser le bitcoin ?

Il est important que les chercheurs trouvent des alternatives à la cryptographie à courbe elliptique qui résistent aux attaques des ordinateurs quantiques.

Et bien qu'aucune norme n'ait encore émergé, des crypto-monnaies alternatives qui prennent en compte les ordinateurs quantiques sont en cours de développement. Donc, même si Bitcoin pourrait finalement succomber aux ordinateurs quantiques, la blockchain et les crypto-monnaies survivront certainement.