La percée quantique de Google pourrait menacer la sécurité de Bitcoin plus tôt que prévu.

Google a révélé que les ordinateurs quantiques pourraient nécessiter 20 fois moins de ressources que prévu pour casser le chiffrement RSA—la même technologie sécurisant les portefeuilles de cryptocurrency. Avec leur nouvelle puce quantique Willow annoncée en décembre 2024, Google affirme qu'elle pourrait potentiellement casser le chiffrement de Bitcoin en seulement deux jours.

Selon Google, leur processeur quantique Willow peut résoudre certains problèmes en cinq minutes, ce qui prendrait environ 10 septillions d'années aux superordinateurs classiques. Cet avantage quantique a soulevé des préoccupations concernant les menaces potentielles à l'intégrité et à la sécurité de la blockchain de Bitcoin.

Les chercheurs de Google mettent en garde contre l'accélération du calendrier des menaces quantiques

« Le chiffrement RSA de 2048 bits pourrait théoriquement être brisé par un ordinateur quantique avec 1 million de qubits bruyants fonctionnant pendant une semaine », selon les recherches de Google.

Le géant technologique déclare que sa récente avancée rapproche l'informatique quantique de la réalité pratique—et constitue une menace crédible pour le cadre de sécurité de Bitcoin. Craig Gidney, scientifique de recherche quantique chez Google, souligne que comprendre le coût des attaques quantiques est essentiel pour planifier la transition vers des cryptosystèmes sûrs quantiquement.

L'estimation précédente de Gidney en 2019 suggérait que le calcul des entiers RSA de 2048 bits nécessiterait 20 millions de qubits et prendrait environ huit heures. Ses recherches mises à jour réduisent considérablement cette exigence :

"J'estime qu'un entier RSA de 2048 bits pourrait être factorisé en moins d'une semaine par un ordinateur quantique avec moins d'un million de qubits bruyants. C'est une réduction de 20 fois du nombre de qubits par rapport à notre estimation précédente."

Alors que Gidney rassure que les actifs numériques restent sécurisés pour l'instant, il avertit que la trajectoire du développement de l'informatique quantique devrait préoccuper les détenteurs de cryptomonnaies.

Améliorations techniques propulsant l'accélération quantique

Google attribue cette accélération à des percées tant dans les algorithmes que dans les techniques de correction d'erreurs. Sur le plan algorithmique, les chercheurs ont développé des méthodes pour calculer des exponentiations modulaires—la base mathématique des systèmes de chiffrement—deux fois plus efficacement qu'auparavant.

La correction d'erreurs a également connu des améliorations significatives. L'équipe a triplé la densité de l'espace des qubits logiques en introduisant une couche de correction d'erreurs supplémentaire, permettant ainsi d'emballer plus d'opérations quantiques utiles dans le même espace physique.

Une autre innovation clé est ce que Google appelle la "culture d'état magique"—une technique qui améliore la fiabilité d'ingrédients quantiques spéciaux connus sous le nom d'états T. Cette approche permet aux ordinateurs quantiques d'effectuer des opérations complexes de manière plus efficace sans gaspiller de ressources, réduisant ainsi l'espace de travail requis pour les opérations quantiques fondamentales.

Bitcoin utilise la cryptographie à courbe elliptique (ECC), qui fonctionne sur des principes mathématiques similaires à RSA. Les recherches de Google suggèrent que si les ordinateurs quantiques peuvent casser le chiffrement RSA plus rapidement que précédemment estimé, le calendrier de la vulnérabilité de la sécurité de Bitcoin pourrait s'accélérer.

Le projet 11 lance une initiative de test de sécurité quantique

Un groupe de recherche en informatique quantique appelé Project 11 a établi un bounty Bitcoin d'environ 85 000 $ pour quiconque peut casser même une version simplifiée du chiffrement de Bitcoin en utilisant la technologie quantique. Le projet teste actuellement des clés allant de 1 à 25 bits, ce qui est significativement plus petit que le chiffrement de 256 bits de Bitcoin, afin d'évaluer les progrès des capacités de l'informatique quantique.

Le projet 11 note que la sécurité de Bitcoin repose fondamentalement sur la cryptographie à courbe elliptique, qu'ils croient finalement devenir vulnérable aux ordinateurs quantiques exécutant l'algorithme de Shor—un algorithme quantique spécifiquement conçu pour trouver les facteurs premiers des entiers de manière exponentiellement plus rapide que le meilleur algorithme classique connu.

L'industrie se prépare à la transition vers la sécurité post-quantique

Google avertit que des adversaires pourraient déjà être en train de collecter des données chiffrées avec des plans pour les déchiffrer plus tard lorsque des ordinateurs quantiques suffisamment puissants seront disponibles—une stratégie connue sous le nom de "récolter maintenant, déchiffrer plus tard." L'entreprise rapporte qu'elle a proactivement chiffré le trafic dans Chrome et au sein de ses systèmes internes, mettant en œuvre des versions standardisées de ML-KEM ( un algorithme de chiffrement post-quantique ) à mesure qu'elles deviennent disponibles.

L'Institut national des normes et de la technologie (NIST) a publié des normes de cryptographie post-quantique l'année dernière, recommandant que les systèmes vulnérables soient progressivement éliminés après 2030. Cependant, les dernières recherches de Google suggèrent que ce calendrier pourrait nécessiter une accélération.

D'autres grandes entreprises technologiques investissent également massivement dans le développement de l'informatique quantique. IBM a établi un partenariat avec l'Université de Tokyo et l'Université de Chicago pour des projets visant à créer un ordinateur quantique de 100 000 qubits d'ici 2030, tandis que Quantinuum vise à fournir un ordinateur quantique entièrement immunisé contre les erreurs d'ici 2029.