Les ordinateurs quantiques vont-ils casser le bitcoin?

Imaginez un monde où l'on pourrait guérir des maladies comme le cancer, où le changement climatique serait résolu et où de nouveaux matériaux plus résistants que l'acier révolutionneraient les transports. Telle est la promesse des ordinateurs quantiques. Mais cette promesse s'accompagne d'un risque énorme : la capacité de briser même les systèmes de cryptage les plus sûrs au monde.

Mais qu'est-ce que cela signifie pour la sécurité du cryptage de Bitcoin ? Un ordinateur quantique peut-il réellement casser la cryptographie qui protège Bitcoin ? Voyons ce que sont les ordinateurs quantiques, comment la puce Willow change la donne et si le bitcoin est vraiment en danger.

Qu'est-ce qu'un ordinateur quantique et pourquoi est-il si puissant ?

Les ordinateurs que nous utilisons aujourd'hui reposent sur des bits, des éléments d'information binaires qui correspondent soit à un 1, soit à un 0. Toutefois, les ordinateurs quantiques utilisent ce que l'on appelle des qubits, qui peuvent correspondre à la fois à un 1 et à un 0. Ce concept, appelé superposition, permet aux ordinateurs quantiques d'effectuer plusieurs calculs simultanément, ce qui leur confère un avantage incroyable en matière de résolution de problèmes.

En d'autres termes, alors qu'un ordinateur traditionnel résout un labyrinthe en essayant un chemin à la fois, un ordinateur quantique essaie tous les chemins à la fois. C'est pourquoi les ordinateurs quantiques sont exponentiellement plus rapides que les superordinateurs les plus rapides.

Mais le hic, c'est qu'il a toujours été difficile de construire des ordinateurs quantiques en raison de deux problèmes majeurs :
1️⃣ Cohérence quantique: Il s'agit de la durée pendant laquelle les qubits peuvent rester dans un "état quantique" avant de s'effondrer dans un état normal. Plus les qubits restent longtemps dans cet état, plus ils peuvent résoudre des problèmes complexes.
2️⃣ Correction d'erreur quantique: Les systèmes quantiques sont sujets aux erreurs. Si les erreurs ne sont pas corrigées, les résultats de l'ordinateur quantique sont inutiles. La correction quantique des erreurs garantit la précision des calculs.

La puce Willow de Google a réalisé des progrès significatifs dans ces deux domaines. Le temps de cohérence des qubits a été multiplié par cinq, passant de 20 microsecondes à 100 microsecondes, ce qui permet d'effectuer des calculs plus complexes. Elle a également mis au point des qubits accordables, qui permettent de corriger les erreurs en temps réel à l'aide de l'IA et de l'apprentissage automatique.

Pourquoi la puce Willow de Google change-t-elle la donne ?

Lapuce Willow de Google est le processeur quantique le plus avancé jamais construit, surpassant les puces précédentes telles que Foxtail, Bristlecone et Sycamore. La puce a réalisé un exploit extraordinaire : elle a résolu en moins de 5 minutes un problème qui prendrait au superordinateur le plus rapide du monde plus de 10 à 25 ans.

À titre de comparaison, c'est plus long que l'âge de l'univers.

Voici ce qui rend Willow si spécial :

• Des temps de cohérence plus rapides: Le temps pendant lequel les qubits restent dans un état quantique est passé de 20 à 100 microsecondes.
• Correction d'erreurs avec des qubits accordables: Les ingénieurs peuvent désormais ajuster et corriger les erreurs des qubits en temps réel, ce qui améliore la précision des calculs.
• Intégration de l'IA: Avec l'aide de l'IA et de l'apprentissage automatique, Google peut améliorer l'efficacité de la correction des erreurs quantiques, garantissant ainsi de meilleurs résultats.

Mais qu'est-ce que cela signifie pour le cryptage de Bitcoin?

Les ordinateurs quantiques peuvent-ils casser le cryptage de Bitcoin ?

La sécurité de Bitcoin repose sur deux méthodes de cryptage :
1️⃣ ECDSA 256 (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) - Utilisé pour créer vos clés publiques et privées.
2️⃣ SHA-256 (Secure Hash Algorithm) - Utilisé pour créer des hachages cryptographiques qui sécurisent la blockchain de Bitcoin.

Si un pirate informatique parvient à décrypter l'un ou l'autre de ces cryptages, il peut accéder à votre clé privée, voler vos bitcoins et même réécrire la blockchain. Dans quelle mesure ces cryptages sont-ils vulnérables aux ordinateurs quantiques tels que Willow ?

ECDSA 256 - Quelle est sa sécurité ?

L'algorithme ECDSA 256 crée une clé privée et une clé publique correspondante. La clé publique est celle que vous partagez avec d'autres pour recevoir des paiements, tandis que la clé privée est celle que vous devez garder secrète.

Avec suffisamment de puissance, un ordinateur quantique pourrait reconstituer votre clé privée à partir de votre clé publique en utilisant ce que l'on appelle l'algorithme de Shor. La bonne nouvelle ? Ce n'est pas aussi simple qu'il y paraît.

Les experts estiment qu'il faudrait plus d'un million de qubits pour casser le cryptage ECDSA 256.
À titre de référence, la puce Willow de Google ne compte que 105 qubits, ce qui est encore loin de la quantité nécessaire pour casser ce cryptage.

SHA-256 - Les ordinateurs quantiques peuvent-ils le casser ?

SHA-256 est encore plus puissant que ECDSA. C'est l'épine dorsale de la chaîne de blocs de Bitcoin. Il convertit toute entrée en un hachage de 256 bits, qui est comme une empreinte digitale numérique.

Pour déchiffrer ce cryptage, un ordinateur quantique devrait utiliser l'algorithme de Grover, qui accélère le processus en recherchant les possibilités plus rapidement que les ordinateurs normaux. Mais même avec l'algorithme de Grover, les ordinateurs quantiques devraient rechercher 2^128 possibilités.

À titre indicatif, les chances de deviner un hachage SHA-256 reviennent à choisir un seul grain de sable sur toutes les plages de la Terre - et à réussir.

Selon les estimations, il faudrait des millions de qubits corrigés des erreurs pour casser SHA-256, ce qui dépasse de loin les capacités des processeurs quantiques actuels tels que Willow.

Comment Bitcoin se protégera-t-il des attaques quantiques ?

Si les ordinateurs quantiques deviennent suffisamment puissants pour craquer SHA-256 et ECDSA 256, ce n'est pas la fin de Bitcoin. Voici pourquoi :
1️⃣ Hard Forks - Bitcoin peut être mis à niveau vers un cryptage résistant aux quanta par le biais d'un hard fork, de la même manière que Bitcoin Cash a été créé.
2️⃣ Algorithmes résistants aux quanta - Les développeurs travaillent déjà sur la cryptographie post-quantique qui peut protéger Bitcoin des attaques quantiques.
3️⃣ Utiliser de nouvelles adresses - Vous pouvez vous protéger en générant une nouvelle adresse Bitcoin pour chaque transaction, ce qui limite l'exposition aux attaques.

Bitcoin est à l'épreuve du temps de par sa conception, ce qui signifie qu'il peut s'adapter aux menaces au fur et à mesure qu'elles se présentent. Satoshi Nakamoto lui-même a prédit l'essor des ordinateurs quantiques et a suggéré que Bitcoin pourrait passer à un cryptage plus fort si nécessaire.

Quand les ordinateurs quantiques constitueront-ils une menace ?

Bien que la puce Willow de Google soit impressionnante, elle est encore loin de représenter une menace pour le bitcoin. Voici pourquoi :

• Pour casser le cryptage de Bitcoin, il faudrait des millions de qubits, alors que Willow n'en possède que 105.
• Certains experts estiment qu'il faudra 10 à 20 ans avant que les ordinateurs quantiques soient suffisamment puissants pour menacer le bitcoin.
• Même si les ordinateurs quantiques représentent une menace, la communauté Bitcoin peut mettre en œuvre un hard fork pour passer à un cryptage résistant aux quanta.

Que se passera-t-il si les ordinateurs quantiques cassent Bitcoin ?

Si un ordinateur quantique perce le cryptage de Bitcoin, cela n'affectera pas seulement Bitcoin. Il affecterait également

• les banques: Les services bancaires en ligne seraient vulnérables.
• Les soins de santé: Les données des patients pourraient être exposées.
• Lessystèmes gouvernementaux: Les communications militaires et les systèmes de défense pourraient être menacés.

Mais pas de panique. Il est plus probable que les entreprises utilisent les ordinateurs quantiques pour protéger les systèmes de sécurité, et non pour les attaquer. Attaquer Bitcoin à l'aide d'ordinateurs quantiques les ferait passer pour des pirates informatiques, ce qui les exposerait à des poursuites judiciaires de la part des gouvernements.