Vitalik Buterin pense que le Graal de la cryptographie est plus proche que la plupart des gens ne le pensent, et il donne des chiffres pour l'appuyer. Dans une analyse du 6 septembre, le cofondateur d'Ethereum a estimé à 60 % la probabilité que trois des primitives cryptographiques les plus importantes — les SNARKs, le chiffrement entièrement homomorphe et l'obfuscation par indistinguabilité — atteignent un surcoût inférieur à 10 fois lorsqu'on prend en compte la consommation énergétique combinée et les coûts informatiques amortis.
Il est allé encore plus loin, en attribuant une probabilité de 33 % à ces mêmes technologies atteignant une surcharge quasi nulle (exprimée mathématiquement comme 1+ε) à grande échelle. Traduction : il y a environ une chance sur trois que l'exécution de calculs chiffrés devienne presque aussi peu coûteuse que leur exécution en clair.
Trois technologies, une seule ambition
Les SNARKs (Arguments concis non interactifs de connaissance) permettent de prouver qu'une chose est vraie sans révéler les données sous-jacentes. Ils constituent la base des preuves à divulgation nulle de connaissance, qui alimentent tout, des rollups de couche 2 d'Ethereum aux transactions préservant la vie privée.
FHE (Chiffrement complètement homomorphe) permet d'effectuer des calculs sur des données chiffrées sans jamais les déchiffrer.
Ensuite, il y a iO (obfuscation d'indistinguabilité), que Buterin lui-même a qualifiée de « boss final » de la cryptographie dans une analyse du 29 juin. L'iO permet de brouiller un programme informatique de manière si complète que personne ne peut déterminer son fonctionnement interne, seulement ce qu'il produit en sortie. Les implémentations actuelles sont décrites comme polynomialement bornées, mais pratiquement inutilisables en raison des exigences extrêmes en temps d'exécution dues à la superposition de diverses primitives.
Les SNARKs en tête du peloton
Parmi les trois technologies, Buterin considère les SNARKs comme les plus matures. Il a noté que la surcharge réalisable pour les SNARKs a déjà atteint des chiffres unitaires dans des scénarios spécialisés, notamment pour des fonctions de hachage dédiées et certaines tâches d'inférence de grands modèles linguistiques.
Buterin s'attend à ce que les SNARKs atteignent des multiples de surcharge à chiffres uniques de manière plus générale d'ici la fin de la décennie.
Trois chemins vers le boss final
Dans son commentaire de juin précédent, Buterin a détaillé trois pistes de recherche potentielles pour rendre iO pratique. La première consiste à optimiser les constructions existantes basées sur les réseaux. La deuxième repose sur l'adoption d'hypothèses cryptographiques plus fortes, en échangeant la prudence théorique contre une vitesse pratique accrue. La troisième exige des méthodes entièrement nouvelles, des approches non basées sur les réseaux qui pourraient contourner complètement les goulets d'étranglement actuels.
Il a établi un parallèle explicite avec l'évolution des SNARKs après 2010, suggérant que l'iO pourrait suivre une trajectoire similaire, bien que le point de départ soit considérablement plus faible.
Les projections de Buterin s'étendent jusqu'à la fin de la décennie pour les SNARKs, et probablement plus loin pour le FHE et l'iO. Aucun changement de protocole ni jalon de développement n'est lié à ses estimations, qui restent dans un cadre personnel axé sur les implications philosophiques plutôt que sur les applications commerciales.