Ordinateurs quantiques, une menace pour Bitcoin ?

La puissance quantique peut-elle remettre en cause la vision de Satoshi, et une sécurité aussi poussée que celle du protocole Bitcoin ? C’est ce que nous allons voir dans cet article.

Quelle est la particularité d’un ordinateur quantique ?

Les ordinateurs classiques stockent les données sous forme de bits, qui peuvent représenter soit un 0, soit un 1. Pour rappel, l’enchaînement de 0 et 1 donne le langage binaire, avec lequel les ordinateurs communiquent. Par exemple, ALTI TRADING en binaire donne : 01000001 01001100 01010100 01001001 00100000 01010100 01010010 01000001 01000100 01001001 01001110 01000111.

Les ordinateurs ont des difficultés lorsque plusieurs variables sont impliquées dans un problème car ils doivent recalculer chaque fois qu’une variable est modifiée.

L’ordinateur quantique, quant à lui, utilise des qubits (pour bits quantiques), qui peuvent représenter simultanément une combinaison de 0 et de 1. L’ordinateur quantique exploite ensuite l’intrication entre les qubits pour effectuer une série d’opérations et augmenter les probabilités des bonnes réponses tout en diminuant celles des mauvaises réponses.

Un ordinateur quantique ne va pas simplement plus vite. Il trouve la réponse au calcul d’une autre façon, grâce à ce que l’on appelle en mécanique quantique, la « superposition des états ».

Quelle avancée majeur le quantique apporte-t-il ?

Les ordinateurs quantiques supplanteront techniquement les ordinateurs traditionnels. En revanche, ils ne les remplaceront pas car ils ne sont pas adaptés à tout type d’utilisation. Ils sont parfaits pour résoudre des problèmes très complexes qui prennent beaucoup de temps et qui consistent à éliminer une grande quantité de possibilités.

Voici quelques exemples d’utilisation de l’ordinateur quantique :

• Exécution de certains algorithmes
• Factoriser des nombres premiers
• Optimiser des chemins (ex : navigation)
• Simuler des réactions chimiques, des équations complexes.

Le classement des super-ordinateurs est publié deux fois par an par TOP500, une organisation qui évalue et compare les performances des super-ordinateurs à travers le monde. Le classement se base sur une mesure appelée « Linpack », qui mesure la vitesse de calcul d’un super-ordinateur en résolvant un système linéaire d’équations.

Américains, Chinois et Japonais sont les leaders dans l’avancée technologique de ces ordinateurs et les meilleurs ont d’ores et déjà dépassé l’exaflop : un milliard de milliards d’opérations par seconde. Epoustouflant, mais est-ce suffisant pour menacer Bitcoin aujourd’hui ? Non, pas encore.

Quel est l’impact sur Bitcoin ?

Mais alors, quel est le rapport avec Bitcoin ? C’est simple, l’arrivée de ces super ordinateurs pourraient bien remettre en cause la sécurité de vos bitcoins. Et cela, à différents niveaux.

Avec l’aide d’un ordinateur quantique, on pourrait imaginer un acteur malveillant ayant l’envie de s’en servir pour prendre l’avantage sur le processus de minage et ainsi rafler l’essentiel des récompenses prévues à cet effet. La technologie des machines de minage (aussi appelées “ASICS”) et les mineurs devraient alors vite s’adapter pour organiser une contre offensive, car un mineur qui ne mine pas de blocs, utilise de l’énergie pour rien, fait faillite et finit par débrancher ses machines. Retrouver l’équilibre, une saine compétition entre les mineurs serait indispensable.

Autre scénario envisageable, une tentative de falsifier des blocs pour que certaines transactions soient en faveur du pirate ou pour qu’il puisse imposer une forme de censure. En résumé, avoir le contrôle du réseau. Là encore, la communauté et la force du réseau devront vite s’organiser et réagir car toute institution ou personne ayant un contrôle important sur le protocole mettrait en péril la confiance qui s’est construite au fil des années.

Enfin, il ne faut pas non plus envisager une stratégie plus ciblée, qui consisterait à exploiter la formidable puissance de calcul à la disposition de l’attaquant pour accéder à des portefeuilles existants en trouvant les clés privées associées. Les ordinateurs quantiques actuels ne sont pas encore capables de le faire mais il faudra tout de même surveiller leur évolution. D’ici là, les techniques cryptographiques utilisées auront eu le temps elles aussi d’évoluer pour contrer ce genre de risque.

Alors, faut-il s’inquiéter ?

Pas vraiment.

Déjà pour la complexité technique à mettre en œuvre. Pour faire fonctionner ce type d’ordinateur, il faut :

• Avoir un budget colossal, au vu du prix de la machine.
• Un super frigo pour le refroidir.
• Des compétences en Qsharp, ce qui est plutôt rare sur le marché de l’emploi.

Les experts estiment que nous en sommes encore loin et qu’il faudra probablement plusieurs années, voire des décennies, pour que les ordinateurs quantiques soient suffisamment avancés pour menacer réellement Bitcoin.

Pour rappel, le protocole Bitcoin et son fonctionnement global reposent sur plusieurs éléments qui déterminent sa sécurité : un réseau décentralisé, une blockchain distribuée, une puissance de calcul pour valider les informations et une cryptographie asymétrique, au standard SHA-25. L’ensemble des pièces du puzzle ne rend pas le protocole inexpugnable mais lui permet de rester plutôt serein face à l’innovation technologique à venir.

D’autre part, si un protocole aussi sécurisé que Bitcoin tombe à cause de la puissance quantique, cela signifie que la grande majorité des systèmes informatiques, souvent moins bien préparés à ce genre de menace et souvent bien plus sensibles (ex : services publics, communication réseau, infrastructure…) seront visés et tomberont bien avant. Le “problème Bitcoin” passerait alors au second plan.

Les raisons d’espérer

Il y a encore une barrière majeure face à la menace quantique. L’attaquant n’aurait probablement aucun intérêt à réaliser une telle action sur Bitcoin. Explications.

• Scénario 1 : Si un mineur arrive à miner tous les blocs avec la puissance quantique, il déclenche une crise de confiance. Si la situation perdure, Bitcoin s’effondre et les btc gagnés ne valent plus rien.
• Scénario 2 : Si une entité à la main mise sur le réseau, la censure ou la falsification des données provoquera également une crise de confiance. Si la situation perdure, Bitcoin s’effondre et la prise de contrôle ne sert plus à rien.

Dans les deux cas, en cas de crise de confiance, la majorité des utilisateurs vendraient rapidement leurs Bitcoins. Voler ou prendre le contrôle d’un actif qui ne vaut plus rien a peu de sens.

La sécurité et la transparence du système sont des éléments clés de la confiance que les utilisateurs ont dans la cryptomonnaie, qui n’a jamais été violée jusqu’à présent. Il faut à tout prix la préserver.

Cela dit, tous les systèmes informatiques n’ont pas le caractère « self-défense » de Bitcoin. Utiliser la puissance quantique sur des systèmes plus vulnérables serait beaucoup plus lucratif.

Conclusion

La question de l’impact des ordinateurs quantiques sur Bitcoin soulève des enjeux importants pour l’avenir de la sécurité informatique générale. La course à la puissance de calcul et à la cryptographie post-quantique est une course sans fin entre les avancées technologiques et les mesures de protection.

Bitcoin sera sans doute l’un des protocoles les plus résilients face à ce genre de menace. Il est aussi intéressant de se poser des questions plus fondamentales sur la nature de l’argent, de la confiance et de la technologie.

Bitcoin est bien plus qu’une simple technologie, c’est un symbole de confiance, de décentralisation et de résistance à la censure. Il est essentiel de continuer à travailler sur la sécurité de Bitcoin, ordinateurs quantiques ou pas, tout en préservant ses valeurs fondamentales.