Coinbase développe des dispositifs de conservation post-quantiques conçus pour prendre en charge un large éventail de schémas de signature, selon Yehuda Lindell, responsable de la cryptographie de la plateforme d'échange crypto.

Si un ordinateur quantique cryptographiquement pertinent devient un jour une menace active pour la sécurité de Bitcoin, Coinbase souhaite que des protections soient déjà en place — prêtes pour toute direction que prendront Bitcoin et les autres actifs numériques, a déclaré Lindell. Cette préoccupation est ancrée dans les fondations de Bitcoin : le réseau sécurise les transactions avec des signatures à courbes elliptiques, une construction qu'un ordinateur quantique suffisamment puissant pourrait en théorie casser en dérivant des clés privées à partir de clés publiques exposées on-chain.

S'exprimant lors d'une récente apparition sur MARA Foundation TV, Lindell a indiqué à l'animatrice Isabel Foxen Duke que les dispositifs post-quantiques de l'entreprise sont conçus pour prendre en charge toute forme potentielle de refonte technique. À l'heure actuelle, il reste incertain quel type de schéma de signature post-quantique Bitcoin adoptera en pratique. Les organismes de normalisation ont déjà pris de l'avance sur la chaîne : l'institut national américain de normalisation (NIST) a finalisé ses premières normes de signature post-quantique en 2024, couvrant des modèles à base de réseaux euclidiens et à base de hachage.

« Il est peu probable qu'il existe un seul schéma de signature que tout le monde utilisera », a déclaré Lindell, en référence aux normes que les différents réseaux finiront par adopter. « Cela signifie que nous devons être préparés et prêts aux différents résultats sur les différentes blockchains. »

Pourquoi le Multi-Party Computation est confronté à un problème quantique

Coinbase, qui protège environ 250 milliards de dollars pour des institutions telles que BlackRock, a passé des années à affiner ses procédures de conservation. Elle se prépare désormais à un monde où une pierre angulaire de ce dispositif devient plus difficile — voire infaisable dans le cas de Bitcoin : le Multi-Party Computation (MPC).

De fonction similaire aux configurations multi-signatures de Bitcoin, le MPC permet à différentes parties de détenir des « parts » distinctes d'une clé privée, permettant à plusieurs signataires d'exécuter des transactions sans exposer des clés privées complètes sur un seul appareil. Alors que le langage de script natif de Bitcoin permet aux utilisateurs de créer des configurations multi-signatures en appliquant directement on-chain règles de quorum, le MPC fonctionne off-chain à l'aide de fonctions cryptographiques spécifiques. Comme un quorum requis de parts de clé signe chaque transaction, la clé complète n'est jamais assemblée en un seul endroit, éliminant ainsi efficacement tout point de défaillance unique.

Cependant, à mesure que Bitcoin se prépare à l'ère post-quantique, les experts craignent de plus en plus que tous les schémas de signature post-quantiques ne soient pas « compatibles MPC ». Les signatures à base de hachage en particulier peuvent manquer de la structure arithmétique sous-jacente qui rend possible le fractionnement cryptographique traditionnel des clés. C'est précisément cette absence de structure mathématique qui fait que les signatures à base de hachage sont présumées sûres face aux menaces quantiques — mais cela les rend également difficiles à utiliser pour construire une infrastructure MPC.

« La compatibilité ou l'incompatibilité MPC fait une très grande différence », a expliqué Lindell.

Jusqu'à récemment, exécuter le MPC avec des signatures à base de hachage était jugé impossible. D'éminents cryptographes comme Dan Boneh recherchent activement des solutions potentielles, comme le détaille le récent article « PRAWNS ». Cette recherche en est toutefois à une phase hautement expérimentale, et il reste incertain qu'un schéma de type MPC viable puisse être développé pour les signatures à base de hachage.

Des inquiétudes concernant les signatures à base de hachage ont également été soulevées par des développeurs de portefeuilles, dont le CTO de Ledger, Charles Guillemet.

La solution de repli matérielle

Si Bitcoin adopte un schéma post-quantique incompatible avec le MPC, Coinbase étudie une architecture de repli centrée sur des modules de sécurité matérielle (HSM) programmables — des coffres numériques pour clés chiffrées abrités dans des centres de données privés.

Selon ce dispositif, les clés privées seraient chiffrées avec de la cryptographie post-quantique et assemblées uniquement dans les limites d'un HSM physiquement sécurisé. Conserver une clé complète en un seul endroit — ne serait-ce que momentanément — est théoriquement moins sûr que le MPC traditionnel, mais un HSM offre une protection solide dans ces contraintes. Lindell a souligné que les rigoureuses protections physiques contre les canaux auxiliaires et les contrôles stricts sur le téléversement de code renforcent sa confiance dans ce dispositif.

Compte tenu de l'incertitude autour d'une éventuelle mise à niveau post-quantique de Bitcoin, Coinbase conçoit son architecture de conservation pour rester agnostique et adaptable à tout schéma de signature que Bitcoin adoptera dans les années à venir, a déclaré Lindell. Toute modification des règles de signature de Bitcoin devrait en fin de compte franchir le processus de consensus du réseau — un seuil qui a historiquement pris des années à être franchi — c'est pourquoi les dépositaires construisent dès maintenant pour la flexibilité avant qu'une direction technique ne soit fixée.

Le calendrier d'achèvement des mesures de sécurité post-quantiques de Coinbase reste incertain. Une fois achevé, cependant, Lindell a ajouté : « Je pourrai dire : “Je peux tout prendre en charge.” Nous n'avons pas la crainte qu'une blockchain décide d'utiliser quelque chose que nous ne pourrions tout simplement pas prendre en charge. »

Cet article a été initialement rédigé par André Beganski, Senior Content Manager chez MARA Foundation, qui produit des contenus sur des sujets incluant l'intersection de l'informatique quantique et de la cryptographie, et qui a précédemment travaillé pour Decrypt.