Un développeur de bitcoin propose un « minage quantique » pour dissuader les futures attaques quantiques

Auteur : Jose, Decrypt

Traduction : Chopper, Foresight News

Deep潮导读 : Face à la menace future de déchiffrement des adresses Bitcoin exposées publiquement par l'informatique quantique, le développeur Bitcoin Cory Fields a proposé une solution de défense révolutionnaire appelée « mine anti-quantique ». Ce design ne repose pas sur une hard fork radicale ni sur un gel massif des actifs, mais réstructure les coûts d'attaque et de défense sur la chaîne grâce à la théorie des jeux, obligeant les pirates à déposer une garantie anti-quantique intégrale avant de pouvoir voler des fonds.

Une fois que les véritables détenteurs de tokens présentent, pendant la période d'attente, les preuves de propriété précédemment cachées, les actifs mis en gage par le pirate seront entièrement confisqués et attribués aux victimes. Pour les cryptomonnaies endormies dues à la perte de clés privées, un mécanisme de mise compétitive est introduit pour piéger l'attaquant dans un piège de perte inévitable similaire à une « enchère du dollar », exploitant subtilement des pénalités économiques pour dissuader les motivations techniques de piratage.

Le développeur Bitcoin Cory Fields a imaginé une méthode originale pour lutter contre les futurs pirates quantiques : pour voler des bitcoins à quelqu'un d'autre, le pirate doit d'abord miser ses propres bitcoins.

Il a publié un message sur la liste de diffusion des développeurs Bitcoin pour présenter le concept de « quantum mines » ainsi que deux mécanismes aux enchères. L'idée derrière cette conception est de rendre risqué sur le plan financier d'attaquer des portefeuilles vulnérables. Il a spécifiquement précisé qu'il s'agissait uniquement d'une expérience de pensée et non d'un protocole de mise à niveau Bitcoin déjà finalisé.

Les utilisateurs de Bitcoin signent leurs transactions avec une clé privée ; la clé publique correspondante permet au réseau de vérifier la signature sans révéler la clé privée. Avec un ordinateur ordinaire actuel, il est presque impossible de déduire la clé privée à partir de la clé publique. Toutefois, un ordinateur quantique suffisamment puissant pourrait utiliser l'algorithme de Shor pour calculer la clé privée, permettant à un pirate d'effectuer directement le transfert des fonds.

Certaines adresses Bitcoin anciennes ont leur clé publique directement exposée sur la chaîne ; certaines nouvelles adresses exposent également leur clé publique lors du premier transfert de l'utilisateur. Ainsi, tous les portefeuilles ne sont pas également vulnérables aux attaques quantiques. L'industrie appelle le jour où un ordinateur quantique capable de casser le chiffrement Bitcoin sera mis au point le « Q-Day » (Jour quantique). Aucun appareil n'a encore accompli cela, et personne ne sait quand il apparaîtra.

Supposons que vous ayez 1 BTC dans votre portefeuille, appartenant à un type ancien et facilement vulnérable aux attaques quantiques. Avant le Q-Day, vous créez à l'avance une petite sortie Bitcoin résistante aux attaques quantiques, dans laquelle vous cachez une preuve démontrant que ces pièces vous appartenaient déjà avant que les attaques quantiques ne soient possibles. Vous pouvez le considérer comme une « preuve de propriété » scellée. Les tiers ne voient que ce petit enregistrement, sans accès à la preuve cachée, et ne savent même pas qu'il s'agit d'un piège.

Lorsque, à l'avenir, un pirate utilise un ordinateur quantique pour déduire votre ancienne clé privée et tente de transférer vos 1 BTC : selon cette nouvelle règle, il ne pourra pas saisir directement les bitcoins ; il devra placer 1 BTC supplémentaire en garantie depuis son portefeuille résistant aux quantum.

Vos 1 BTC additionnés aux 1 BTC de caution placés par le pirate seront regroupés et verrouillés ensemble dans une période d'attente pour contestation (par exemple 30 jours). Pendant cette période, le pirate ne peut pas transférer librement les fonds. Si vous constatez une tentative de vol, vous pouvez présenter la preuve de propriété que vous avez préalablement conservée. Le réseau Bitcoin reconnaîtra alors que vous pouvez transférer les 2 BTC au total vers une adresse résistante aux ordinateurs quantiques que vous avez préparée à l'avance (comprenant vos propres fonds ainsi que la caution du pirate).

Les pirates n'avaient aucune idée à l'avance quel ancien portefeuille cachait ce piège. Même s'ils parviennent à calculer la clé privée, ils risquent de perdre directement 1 BTC. Toutefois, cette solution comporte un coût : si le propriétaire du coin souhaite transférer normalement son ancien coin après le Q-Day, il doit également fournir une garantie équivalente. Si vous ne possédez pas de BTC supplémentaires, cette règle, conçue pour protéger contre les pirates, rendra en réalité difficile le transfert de vos propres coins.

Les mines quantiques supposent que le propriétaire des pièces doit avoir préalablement installé un piège et présenter des preuves dans la fenêtre de contestation. Si la clé privée a déjà été perdue et que le propriétaire ne peut plus se connecter, cette solution ne peut pas protéger ces pièces, y compris de nombreux bitcoins précoces largement considérés comme définitivement perdus.

À cet effet, Cory Fields propose un second mécanisme : la mise aux enchères par staking. Avant le Q-Day, quiconque peut verrouiller une partie des Bitcoin résistants à la cryptographie quantique et soumettre discrètement une offre pour un ancien portefeuille vulnérable. Par exemple : un portefeuille qui semble avoir été abandonné par son propriétaire contient 50 BTC. Tout futur pirate tentant de transférer ces fonds devra déposer une garantie de 50 BTC. Pendant la fenêtre d'enchères, les personnes ayant misé antérieurement peuvent se manifester pour contester ce vol.

Selon son idée : ceux qui réussissent le défi peuvent récupérer une partie de la caution du pirate ; quant aux 50 bitcoins à risque initiaux, ils seront directement détruits et ne seront pas attribués au challenger. Son objectif n'est pas d'aider le propriétaire disparu à retrouver ses bitcoins, mais d'empêcher le pirate de voler les fonds en toute sécurité et de dissuader les attaques.

Le troisième scénario s'appelle la vente aux enchères聪, et ne nécessite pas de verrouillage préalable des fonds. Dès qu'une tentative de transfert d'une crypto-monnaie à haut risque est détectée, une enchère s'active automatiquement. L'offrant qui propose le prix le plus élevé obtient ces actifs (déduction faite de sa propre offre), tandis que le deuxième plus haut enchérisseur perd intégralement son argent sans rien recevoir. Cela ressemble au célèbre jeu d'enchères du dollar : deux personnes augmentent continuellement leur offre pour un bien, chacune refusant de perdre de l'argent sans rien obtenir. Les pirates informatiques réfléchiront à deux fois avant de lancer une enchère où ils risquent fortement de perdre davantage.

Une approche proposée consiste à fixer une date limite de migration ; après cette date, les fonds dans les anciens portefeuilles seront bloqués et ne pourront plus être transférés. Cela empêche effectivement le vol, mais a pour effet secondaire de verrouiller définitivement les fonds des véritables détenteurs qui ont oublié de les transférer ou n'ont pas eu le temps d'agir.

Cory Fields emprunte une autre voie. Les anciennes pièces peuvent toujours être retirées, mais toute tentative de retrait implique un coût et est sujette à des défis de la part d'autrui. Le réseau Bitcoin ne peut pas distinguer entre le véritable propriétaire et le pirate quantique capable de produire une signature valide.

Le coût de ce compromis est évident : les détenteurs légitimes doivent fournir une importante garantie pour transférer leurs cryptomonnaies ; les détenteurs absents sur une longue période risquent de manquer leur chance de faire appel ; certains détenteurs, bien que vivants, ne se connectent que temporairement, et leurs cryptomonnaies pourraient être détruites lors de la vente aux enchères.

Le bitcoin nécessite d'abord un moyen quantiquement sécurisé pour détenir et utiliser des fonds. Les portefeuilles doivent prendre en charge des engagements de propriété cachés, et les règles de consensus du bitcoin doivent imposer des mécanismes de garantie, de période d'attente, de transactions de récupération spéciales et de vente aux enchères.

Les développeurs doivent également s'accorder sur la date d'entrée en vigueur des nouvelles règles, le montant de la garantie requise et la gestion des offres non retenues ou des fonds restants. Fields estime que certaines mécaniques peuvent être introduites via un soft fork, mais il n'a pas fourni de conception détaillée.

Actuellement, sur le réseau Bitcoin, ces mécanismes de protection n'existent pas. Fields n'a pas non plus fourni d'implémentation code, de calendrier de déploiement, de répartition des fonds aux enchères ou d'objectif final, qui ne sont pas non plus définis dans le texte original.