By Kenna Hughes-Castleberry posté le 14 oct. 2022
Vous pouvez en savoir plus sur l’informatique quantique et les crypto-monnaies sur le site chute IQT conférence sur l'informatique quantique et la cybersécurité.
Lors du développement de technologies innovantes, il existe toujours une réalité selon laquelle différents types de technologies se menacent mutuellement. Cela semble être le cas de l'informatique quantique et blockchain, car de nombreux algorithmes quantiques sont sur le point de menacer le système extra sécurisé de la blockchain. Selon un étude de 2022 by Deloitte, très peu de crypto-monnaies actuelles ou d’entreprises basées sur la blockchain ont fait des efforts pour devenir sécurisées quantiquement. "La plupart des crypto-monnaies n'identifient même pas ce problème [quantum computing] dans leurs feuilles de route", a déclaré le rapport. étude a déclaré. Bien que l’informatique quantique ne menace pas actuellement les plates-formes blockchain, elle deviendra, à un moment donné, suffisamment développée pour le faire, ce qui pourrait conduire à un diminuer dans l'utilisation de la crypto-monnaie.
Définir la blockchain et les algorithmes quantiques
Pour ceux qui ne connaissent pas la blockchain, le plateforme est conçu comme registre numérique exécuté sur plusieurs machines au sein d’un réseau peer-to-peer. La blockchain utilise des générateurs de nombres aléatoires ainsi que les données elles-mêmes (stockées dans des blocs) pour créer un hachage ou une étiquette pour chaque bloc. Chaque hachage est basé en partie sur le hachage du bloc précédent, ce qui rend son piratage plus difficile. Si un bloc est piraté, son hachage change immédiatement et la blockchain se brise. Un pirate informatique devrait réussir à modifier tous les hachages suivants de la chaîne, ainsi que tous les hachages de chaque ordinateur du réseau, afin de réussir son piratage. C’est l’une des raisons pour lesquelles la blockchain est une plateforme numérique plus sécurisée.
Mark Webber, architecte quantique en chef chez Universal Quantum, discute de l'informatique quantique et des crypto-monnaies ainsi que de la blockchain (PC Universal Quantum)
Cependant, la plupart des experts voient les capacités de l'informatique quantique, en particulier algorithmes, constituant une menace viable pour le système blockchain. Les algorithmes les plus menaçants sont ceux de Shor et Grover. l'algorithme de Shor a été créé au milieu des années 1990 pour trouver les facteurs premiers d’un entier donné. "À bien des égards, cela a relancé le domaine avec cet enthousiasme pour une application associée à un avantage exponentiel utilisant les ordinateurs quantiques", a expliqué Mark Webber, architecte quantique en chef chez Quantique universel, une entreprise axée sur la construction de la prochaine génération d'ordinateurs quantiques. Webber a étudié les interactions entre l’informatique quantique et la blockchain, notamment dans le cas des crypto-monnaies. Comme de nombreuses communications cryptées, comme la blockchain, utilisent des clés publiques et privées pour sécuriser les canaux, des algorithmes comme celui de Shor pourraient menacer de révéler des clés privées en traitant la clé publique. "Bien que ces clés soient considérées comme sécurisées dans le monde classique, lorsque nous disposerons d'un ordinateur quantique suffisamment puissant, nous serons en mesure de déchiffrer ces techniques de cryptage", a ajouté Webber.
De même, l'algorithme de Grover peut constituer une menace pour la blockchain en raison de sa capacité à optimiser les capacités de recherche et à trouver des valeurs importantes parmi de grands pools de données aléatoires. Comme un 2022 Forbes L'article déclare : « La différence entre les algorithmes de Grover et de Shor est que celui de Grover constitue davantage une menace pour le hachage cryptographique et les données stockées, tandis que celui de Shor constitue une menace pour le canal de communication où résident les données entre le portefeuille [de crypto-monnaie] et les nœuds de la blockchain. » En raison de ces deux algorithmes, de nombreux experts prédisent que l’informatique quantique pourrait à terme menacer l’ensemble de la plateforme de cryptomonnaie, la rendant sans valeur.
Pour l’instant, il y a un décalage dans le temps, car la technologie quantique continue de se développer. Et de nombreuses organisations et entreprises quantiques profitent de ce décalage temporel pour mieux comprendre les avantages et les menaces de la technologie quantique. En tant qu'architecte quantique, Webber travaille non seulement à construire la prochaine génération d'ordinateurs quantiques, mais essaie également de comprendre la chronologie de l'impact quantique. Il demande souvent : « À quelle vitesse devons-nous résoudre ce problème pour qu’il constitue un avantage quantique pertinent ? Pour certains problèmes, vous pourriez être heureux d’attendre des jours pour votre réponse. Dans certains cas, comme la rupture de certains aspects particuliers du chiffrement, il existe une fenêtre de temps de vulnérabilité. Cela signifie que vous devez le résoudre très rapidement, peut-être en moins de 10 minutes, et que la durée d'exécution souhaitée définit ensuite les exigences relatives au matériel quantique.
En matière de chiffrement et de blockchain, les effets quantiques peuvent également jouer un rôle positif. « Les générateurs de nombres aléatoires pour ces méthodes de cryptage peuvent provenir d'un source quantique", a déclaré Webber. « Nous pouvons utiliser un petit nombre de qubits comme source de nombres aléatoires essentiellement véritables. Nous ne parlons pas ici d’ordinateurs quantiques à grande échelle, mais de qubits utilisés pour renforcer le degré de cryptage dont nous disposons. Pourtant, ces qubits pourraient devenir une arme à double tranchant, permettant également de pirater plus facilement un système potentiel de cryptomonnaie.
Piratage de crypto-monnaies à l'aide de l'informatique quantique
De nombreuses crypto-monnaies, comme Bitcoin, utilisent une technique appelée courbe elliptique (EC) pour garantir des transactions cryptées. EC utilise des paires de clés publiques et privées pour le décryptage et le cryptage. "Il possède également son propre élément de fenêtre temporelle", a ajouté Webber. « Cela nous amène à la question importante : si nous pouvons casser ces clés, quel pourcentage du réseau Bitcoin serait vulnérable ? D'autres recherches ont montré qu'il existe actuellement un certain pourcentage du total des bitcoins qui serait vulnérable à une attaque lente, et c'est environ 25 %. Webber et d’autres experts estiment que le matériel quantique requis pour une attaque aussi lente est encore à quelques années de là où nous en sommes actuellement, mais les crypto-monnaies continuent de faire peu d’efforts pour protéger leurs systèmes quantiquement. "S'il n'y avait pas de changement, il y aurait deux phases de perturbation", a expliqué Webber. « Les premiers 25 % environ de tous les Bitcoins seraient vulnérables, ce qui porterait un coup dur à la confiance du système, mais peut-être pas complètement catastrophique. Mais la deuxième phase, où nous sommes en mesure de briser le cryptage dans un laps de temps plus court, rendrait toutes les transactions vulnérables et marquerait finalement la fin du Bitcoin.
On estime pour l’instant que les ordinateurs quantiques capables de briser ce type de cryptage nécessitent plus d’un million de qubits physiques, ce qui est loin de la centaine que possèdent actuellement les grandes organisations. Webber explique que c'est ce qui motive Universal Quantum : « Nous avons toujours été concentrés sur la question de la mise à l'échelle, prenant dès maintenant des décisions de conception qui nous permettront d'atteindre le plus rapidement possible les tailles d'appareils nécessaires pour obtenir un large avantage quantique. »
Webber espère que les sociétés Bitcoin et autres crypto-monnaies profiteront du décalage temporel pour à l'épreuve quantique leurs plateformes. Selon Webber : « En théorie, Bitcoin devrait avoir suffisamment de temps pour effectuer un tel changement. Un de mes collaborateurs soulève un point concernant les défis liés au processus de gouvernance. Il s'agit de savoir comment obtenir suffisamment d'accord au sein de la communauté pour dire "d'accord, nous devrions tous changer, c'est quelque chose qui ne devrait pas être ignoré". un consensus éventuellement nécessaire et la capacité de rendre la blockchain quantique résistante au développement, cela devient une course contre la montre pour l'avenir du bitcoin et des autres crypto-monnaies.
Mais, comme l'explique également Webber, l'informatique quantique n'est pas si mauvaise pour la blockchain, car elle peut apporter des solutions importantes à la finance décentralisée et aux banques autonomes. "Toutes les applications qui nous passionnent pour l'informatique quantique en finance, et bon nombre de ces problèmes devront également être résolus dans les versions décentralisées de ces systèmes", a déclaré Webber. « Alors, un système financier décentralisé pourrait-il également rechercher un ordinateur quantique sur le cloud pour résoudre certains problèmes ? Peut-être…"
Kenna Hughes-Castleberry est rédactrice à Inside Quantum Technology et communicatrice scientifique à JILA (un partenariat entre l'Université du Colorado à Boulder et le NIST). Ses rythmes d'écriture incluent la technologie profonde, le métaverse et la technologie quantique.
