Web3 promet de transformer Internet en introduisant des concepts de décentralisation et d'économie de jetons. Cependant, ces technologies reposent sur des algorithmes de cryptographie qui peuvent être vulnérables aux avancées de l'informatique quantique. Sans la capacité de sécuriser blockchains, de nombreuses technologies sous-jacentes au Web3 pourraient être menacées.
Voyons comment fonctionne l’informatique quantique, comment elle pourrait perturber la blockchain et les solutions potentielles pour atténuer ces risques.
L’informatique quantique pourrait éventuellement perturber les technologies basées sur la cryptographie sous-jacentes au Web3, mais heureusement, les développeurs ont le temps de développer des solutions potentielles.
Qu'est-ce que l'informatique quantique?
L'informatique quantique exploite les lois de la mécanique quantique pour résoudre des problèmes trop complexes pour les ordinateurs classiques. Ces ordinateurs exploitent la superposition, l'interférence et l'intrication quantiques pour résoudre des problèmes de calcul comme la factorisation d'entiers beaucoup plus rapidement que les ordinateurs classiques limités aux microcircuits.
À la base, ces ordinateurs manipulent des données stockées sur des qubits, des atomes chargés qui atteignent un état de superposition quantique entre deux états. Les ordinateurs réduisent ensuite ces atomes en un seul état lors des calculs et appliquent des algorithmes pour augmenter leurs chances de tomber du côté « correct » et d’effectuer un calcul précis.
Même si cette technologie semble relever du rêve lointain, Isaac Chuang, Neil Gershenfeld et Mark Kubinec ont construit le premier ordinateur quantique à deux qubits capable d’effectuer des calculs en 1998 – et les algorithmes quantiques sont bien plus anciens. En 2019, Google et la NASA ont réalisé le premier calcul quantique irréalisable sur un ordinateur classique.
Malgré ces avancées, les ordinateurs quantiques restent difficiles à mettre au point pour plusieurs raisons. Par exemple, ils nécessitent de l’hélium 3, un sous-produit de la recherche nucléaire, et des câbles supraconducteurs spéciaux fabriqués par une seule entreprise japonaise. En outre, des défis techniques doivent être relevés, comme l’initialisation des qubits à des valeurs arbitraires et leur lecture rapide.
Comment cela pourrait-il perturber la blockchain ?
La technologie blockchain repose sur la cryptographie pour empêcher les pirates d’ajouter ou de modifier des blocs. Par exemple, Bitcoin exploite l’algorithme SHA-256 conçu par la NSA. Il est pratiquement impossible de déchiffrer ces algorithmes avec des ordinateurs classiques – ou, plus précisément, il faudrait des milliers d’années pour y parvenir, même avec le matériel le plus récent.
La mauvaise nouvelle, c’est que des chercheurs de l’Université du Sussex ont estimé qu’un ordinateur quantique doté de 1.9 milliard de qubits pourrait déchiffrer le cryptage protégeant le Bitcoin en seulement dix minutes. Un ordinateur quantique doté de 13 millions de qubits pourrait terminer le travail en une journée environ. Et les récentes avancées scientifiques suggèrent que ces capacités sont inévitables.
La bonne nouvelle est que les ordinateurs quantiques les plus avancés ne contiendront qu'environ 1,000 2023 qubits en 20. Bien que prédire la vitesse de l'innovation soit une tâche ardue, la plupart des chercheurs pensent que les blockchains de cryptographie sous-jacentes ne seront pas menacées avant dix à vingt ans en raison des défis liés à la mise à l'échelle des ordinateurs quantiques.
Bien entendu, ces problèmes ne sont pas propres aux cryptomonnaies. De nombreux protocoles de sécurité conventionnels reposent sur la même cryptographie que celle qui sous-tend les technologies de blockchain. Il s'agit notamment des technologies de sécurité de base des sites Web ou de cryptage SSL qui protègent les enregistrements des bases de données. Par conséquent, de nombreuses personnes travailleront sur des solutions potentielles.
Des solutions potentielles à l’horizon
La plupart des algorithmes de chiffrement sont à sens unique : il est facile de lire un hachage avec une clé privée, mais pratiquement impossible de l'attaquer par force brute. Par conséquent, la défense la plus courante contre l'amélioration des capacités de calcul consiste simplement à allonger le hachage, ce qui augmente le nombre de permutations et la difficulté de le déchiffrer.
Bien entendu, les ordinateurs quantiques pourraient devenir suffisamment puissants pour résoudre toutes les équations, quelle que soit la taille des hachages. Les cryptographes travaillent donc déjà sur des solutions alternatives, notamment des solutions basées sur des réseaux qui ajoutent du bruit mathématique pour dérouter les ordinateurs. D’autres chercheurs explorent également la cryptographie multivariée, basée sur le hachage et sur le code.
Mais, bien sûr, le passage à un nouveau système de cryptage comporte son lot de risques. Par exemple, les utilisateurs de cryptomonnaies peuvent avoir besoin de mettre à niveau leur clés privées pour éviter les vulnérabilités quantiques, ce qui implique des défis comportementaux tels que forcer les utilisateurs à mettre à niveau leurs systèmes d'exploitation. En conséquence, de nombreuses blockchains tentent de garder une longueur d'avance.
Impact sur les écosystèmes Web3
Web3 vise à introduire la décentralisation, en utilisant les technologies blockchain et l'économie des jetons, en perturbant les jardins clos du Web 2.0, construits par Google, Facebook et d'autres géants de la technologie. Bien entendu, ces capacités reposent sur la cryptographie, qui pourrait être menacée par le développement des technologies de l'informatique quantique.
Heureusement, plusieurs projets essentiels au Web3 travaillent déjà sur des solutions. Par exemple, les chercheurs d’Ethereum ont détaillé des concepts résistants aux quanta dans Ethereum 3.0 – la prochaine itération après Ethereum 2.0 Parallèlement, la Fondation Hyperledger a commencé à travailler sur la cryptographie post-quantique grâce à ses efforts Ursa.
Les structures de gouvernance pourraient poser certains des plus grands défis en matière de sécurité quantique. Après tout, la plupart des projets décentralisés nécessitent un consensus entre la majorité des parties prenantes pour mettre en œuvre les changements. Et même si un accord semble peu probable, bon nombre de ces projets connaissent des forks concurrents présentant des approches différentes.
Conclusion
Les ordinateurs quantiques pourraient ouvrir la voie à de nouvelles possibilités dans les années à venir, notamment la capacité de décrypter les algorithmes de cryptographie modernes. Heureusement, ces capacités ne seront peut-être pas disponibles avant une décennie ou plus, ce qui laissera aux chercheurs le temps de développer des solutions quantiques sécurisées et de protéger l’intégrité de l’écosystème naissant du Web3.
Si vous négociez des actifs cryptographiques dans l'écosystème Web3, ZenLedger peut vous aider à regrouper vos transactions, à calculer les gains ou les pertes en capital et à remplir les formulaires IRS dont vous avez besoin chaque année. Vous pouvez également suivre vos avoirs en crypto-monnaies en un seul endroit et identifier des moyens d'économiser grâce à la récupération des pertes fiscales. Inscrivez-vous aujourd'hui et lancez-vous gratuitement !
