Le développeur Bitcoin Cory Fields a une idée inhabituelle pour faire face aux futurs voleurs quantiques : les obliger à risquer leurs propres bitcoins chaque fois qu'ils tentent de voler ceux des autres.

Dans une publication du 4 novembre sur la liste de diffusion du développement de Bitcoin, Fields a décrit des « mines terrestres quantiques » et deux types d'enchères conçus pour transformer les attaques contre les portefeuilles vulnérables en paris coûteux. Il a qualifié ces idées d'« expériences de pensée », et non d'une mise à niveau de Bitcoin achevée. Le cadre de la liste de diffusion place ces idées au tout début du processus de changement ouvert de Bitcoin, où d'autres développeurs peuvent examiner leur fonctionnement bien avant l'existence d'une proposition formelle ou de code. Les mécanismes d'enchères cibleraient les coins apparemment abandonnés, pour lesquels personne ne serait peut-être présent pour déclencher une mine terrestre. Tout reste hypothétique : Bitcoin aurait besoin de portefeuilles résistants au quantique, de nouvelles règles de consensus et d'un accord sur leur activation.

Pourquoi les ordinateurs quantiques menacent certains portefeuilles

Les détenteurs de Bitcoin utilisent une clé privée secrète pour autoriser les transactions. Une clé publique correspondante permet au réseau de vérifier les signatures sans connaître le secret. Les ordinateurs actuels ne peuvent pas calculer de manière réaliste une clé privée à partir de sa contrepartie publique, mais un ordinateur quantique suffisamment puissant pourrait y parvenir grâce à une technique mathématique appelée algorithme de Shor — permettant potentiellement à un voleur de dépenser des coins comme s'il en était le propriétaire.

Certains anciens outputs Bitcoin ont exposé des clés publiques, et certains formats plus récents les révèlent également. D'autres types d'adresses masquent la clé jusqu'à ce qu'une dépense soit effectuée, de sorte que le risque n'est pas identique pour tous les portefeuilles. Les chercheurs appellent « Q-Day » l'arrivée hypothétique d'un ordinateur capable de mener ces attaques. Aucune machine démontrée publiquement ne peut voler du Bitcoin de cette manière aujourd'hui, et personne ne sait exactement quand une telle machine pourrait exister.

Comment fonctionne une mine terrestre quantique

Imaginez qu'une personne détient 1 BTC dans un ancien portefeuille potentiellement vulnérable. Avant le Q-Day, elle crée un minuscule output Bitcoin distinct et résistant au quantique contenant une preuve cachée qu'elle contrôlait la clé privée d'origine alors que le vol quantique était encore impossible. Pensez-y comme à un reçu de propriété scellé. Les étrangers peuvent voir ce petit output, mais pas la preuve dissimulée à l'intérieur — ni même savoir qu'il s'agit d'un piège.

Imaginez maintenant qu'un futur voleur utilise un ordinateur quantique pour récupérer cette clé privée. Selon les règles proposées par Fields, le voleur ne peut pas simplement prendre le 1 BTC : il doit ajouter 1 BTC de ses propres fonds, provenant d'un portefeuille résistant au quantique, en guise de cautionnement. Les deux coins entrent dans un output restreint d'une valeur de 2 BTC, et le voleur doit attendre la fin d'une période de contestation — 30 jours dans l'exemple de Fields — avant de pouvoir les dépenser librement.

Si le propriétaire du portefeuille remarque la transaction, il révèle la preuve antérieure au Q-Day. Le réseau autorise alors le propriétaire à transférer la totalité des 2 BTC vers l'adresse résistante au quantique à laquelle il s'était engagé précédemment : son coin d'origine, plus le cautionnement du voleur. Comme un attaquant ne peut savoir à l'avance quels anciens portefeuilles contiennent ces reçus cachés, même une récupération quantique réussie de la clé pourrait se traduire par une perte de 1 BTC.

Ce mécanisme pénalise également les détenteurs honnêtes. Le propriétaire devrait aussi fournir un cautionnement équivalent pour lancer un transfert normal de son propre coin hérité après le Q-Day. Sans BTC disponible, la même règle conçue pour pénaliser les voleurs pourrait rendre difficile le transfert de ses économies.

Que faire des coins perdus ou abandonnés ?

Les mines terrestres ne fonctionnent que si un propriétaire en prépare une avant le Q-Day et la révèle à temps. Cette exigence de préparation préalable traverse tous les mécanismes de la proposition, et c'est là que se concentre l'enjeu pour les détenteurs : une fois qu'une machine capable de mener ces attaques existe, il n'y a plus de moment ultérieur pour prouver une propriété antérieure au Q-Day, planter une mine terrestre ou enregistrer une enchère. Elles ne peuvent pas protéger les coins dont les clés sont déjà perdues, y compris certains des premiers avoirs en Bitcoin réputés inaccessibles.

Fields propose un second mécanisme appelé enchère avec mise (staked auction). Avant le Q-Day, une personne pourrait bloquer des Bitcoin résistants au quantique et enregistrer secrètement une enchère contre un ancien portefeuille spécifique que les voleurs devraient cibler. Supposons qu'un portefeuille apparemment abandonné contienne 50 BTC. Un futur attaquant tente de le transférer et dépose 50 BTC supplémentaires en cautionnement ; pendant la période d'enchère, un participant ayant engagé une enchère à l'avance peut contester la tentative de vol.

Dans l'exemple de Fields, un contestataire victorieux s'attribue une partie du cautionnement de l'attaquant, tandis que les coins vulnérables d'origine sont détruits plutôt que remis à l'enchérisseur. L'objectif est de priver les voleurs d'un gain garanti, et non de restituer les coins à un propriétaire introuvable.

Sa troisième idée, l'enchère en sats, ne nécessite aucune mise préalable. À la place, une dépense de coin vulnérable déclencherait une compétition dans laquelle l'enchérisseur le plus élevé obtient les coins moins sa mise, tandis que le deuxième enchérisseur paie sa mise sans rien recevoir. Cela ressemble à un jeu d'enchères notoire dans lequel deux enchérisseurs continuent d'augmenter leurs offres parce que ni l'un ni l'autre ne veut être celui qui perd de l'argent pour rien. Un voleur pourrait donc éviter de déclencher une compétition qui pourrait coûter plus cher que les coins qu'il espérait voler.

Pourquoi ne pas simplement geler les Bitcoin vulnérables ?

Une réponse proposée au risque quantique consiste à restreindre les dépenses des portefeuilles obsolètes après une date limite de migration. Cela pourrait prévenir le vol, mais aussi exclure définitivement les propriétaires légitimes qui n'ont jamais déplacé leurs coins.

Fields explore un compromis différent : maintenir les anciens coins potentiellement dépensables, mais rendre les tentatives de transfert coûteuses et ouvertes à la contestation. La complication est que Bitcoin ne peut distinguer un propriétaire honnête d'un voleur quantique si les deux peuvent produire la même signature valide. Le compromis est sévère : les propriétaires honnêtes pourraient avoir besoin de déposer d'importants cautionnements, les détenteurs inactifs pourraient manquer leur chance de s'opposer, et les règles d'enchère pourraient brûler des coins appartenant à des personnes toujours vivantes et simplement hors ligne.

Que faudrait-il pour une mise en œuvre ?

Bitcoin devrait d'abord disposer d'un moyen résistant au quantique de détenir et de dépenser des fonds. Les portefeuilles devraient ensuite prendre en charge les engagements de propriété cachés, tandis que les règles de consensus de Bitcoin devraient imposer les cautionnements, les périodes d'attente, les transactions de récupération spéciales et les enchères. Les développeurs devraient également se mettre d'accord sur le moment de l'activation des nouvelles règles, le montant du cautionnement requis et le sort des enchères perdantes ou des fonds restants.

Fields estime que certains mécanismes pourraient être introduits via un soft fork — un type de modification des règles de Bitcoin — mais il n'a pas fourni la conception détaillée. Aucune de ces protections n'existe aujourd'hui dans Bitcoin. Fields n'a publié ni mise en œuvre ni calendrier d'activation, et sa publication initiale laisse irrésolus les paiements des enchères et même l'issue souhaitée d'une enchère. Ces questions en suspens constituent aussi les signaux à surveiller : une publication de suivi réglant les paiements des enchères, un projet de spécification, ou un engagement visible d'autres développeurs sur des formats d'output résistants au quantique marqueraient le passage de l'idée au-delà de l'expérience de pensée — leur absence la maintient à ce stade.

Source : Decrypt