La Fondation Ethereum (EF) a présenté ce 24 mars le nouveau site Internet Post-Quantum Ethereum, un site dédié à centraliser toutes les ressources, spécifications et avancées de l’effort post-quantique de son écosystème.
Ce lancement officialise publiquement un travail qui dure depuis plus de “huit ans et qui implique aujourd’hui des équipes de recherche en cryptographie, architecture protocolaire et coordination protocolaire, travaillant toutes de manière ouverte et coordonnée”, a indiqué l’EF.
Le travail présenté sur le nouveau site a vu le jour en 2018, axé sur la recherche sur l’ajout de signatures de transaction basées sur la technologie zkSTARK, un type de preuve cryptographique à connaissance nulle (ZK) qui ne repose pas sur le cryptage à courbe elliptique (EEC). Ce dernier système de cryptage, notamment celui appelé ECDSA, est celui actuellement utilisé dans Ethereum et Il est potentiellement vulnérable au quantique.
Comme l’explique la Fondation, Plus de 10 équipes clients construisent et déploient déjà des réseaux de développement chaque semaine (Devnets) via le programme Interopérabilité PQ qui intègre le nouveau site Web (appels hebdomadaires d’interopérabilité qui coordonnent les différentes équipes Ethereum qui mettent en œuvre la cryptographie post-quantique).
La feuille de route : quatre étapes, trois niveaux
L’EF a publié sa feuille de route post-quantique, structurée en quatre étapes séquentielles qui traversent les trois couches du protocole Ethereum : consensus, exécution et données. Aucun n’a de date précise assignée.
- La première étape, je*: correspond à la couche consensus et introduit un registre de clé post-quantique (Registre de clés PQen anglais), qui servirait de point de départ aux validateurs pour entamer la transition vers des schémas cryptographiques résistants aux attaques quantiques.
- Le deuxième jalon, J*– Cible la couche d’exécution en introduisant des signatures post-quantiques précompilées. Il s’agit de modules intégrés à Ethereum qui permettraient de vérifier efficacement ces types de signatures, permettant ainsi aux utilisateurs de migrer volontairement vers une authentification à résistance quantique sans événement de panne forcée.
- Le troisième jalon, L*: C’est le plus complexe car il englobe simultanément les couches de consensus et de données. Pour le premier, ils proposent de remplacer le schéma de signature BLS utilisé par les validateurs Ethereum par des signatures basées sur des fonctions de hachage (leanXMSS), jugées résistantes aux attaques quantiques. D’autre part, pour la couche de données, EF construit « leanVM », une machine virtuelle minimale basée sur les tests zkSNARK, pour restaurer l’évolutivité sans sacrifier la sécurité. Cette étape promet l’introduction du traitement post-quantique des blobsles paquets de données qu’Ethereum utilise pour la disponibilité des informations provenant des réseaux de deuxième couche (L2).
- Le quatrième jalon, M*– Combine l’exécution et les données avec une agrégation post-quantique complète. L’horizon final, simplement appelé « Futur », correspond au consensus post-quantique total dans toutes les couches, sans échéance définie.
Ce que Vitalik avait déjà prévenu : quatre vulnérabilités et une date
Comme le rapporte CriptoNoticias, Vitalik Buterin, co-fondateur d’Ethereum, a publié le 26 février une analyse dans laquelle il a identifié les quatre composants du réseau qui considéré comme vulnérable à l’informatique quantique: le système de consensus, la disponibilité des données, les signatures numériques des comptes utilisateurs et les preuves de connaissance nulle utilisées dans les applications.
Pour chacun, il a proposé des solutions concrètes : remplacer le BLS par des signatures basées sur des fonctions de hachage consensuelles ; utiliser les tests STARK sur la disponibilité des données ; introduire le mécanisme natif d’abstraction des comptes pour unifier et rendre plus flexible le fonctionnement des comptes sur le réseau et cela les utilisateurs peuvent migrer vers des signatures post-quantiques; et remplacer la vérification individuelle de chaque preuve cryptographique par une seule preuve compacte qui certifie qu’elles sont toutes valides, réduisant ainsi le coût de traitement sur le réseau.
Ces propositions Ils coïncident avec la feuille de route que le FE vient de publierce qui suggère le même alignement entre la vision du co-fondateur et le travail des équipes de recherche.
Les données les plus concrètes de Buterin sont aussi les plus urgentes : le co-fondateur estime que la menace quantique qui pèse sur l’ECDSA, l’algorithme de signature qui protège les signatures des transactions Ethereum et également utilisé dans Bitcoin, pourrait se concrétiser en 2028. Si cette estimation est correcte, les quatre étapes de la feuille de route EF devraient être franchies avant cette date. Pour l’instant, aucun n’a de date assignée.
Du côté de l’EF, ils se montrent un peu plus prudents : « L’informatique quantique finira par briser la cryptographie à clé publique qui garantit la propriété, l’authentification et le consensus dans tous les systèmes numériques. Cependant, “Nous ne pensons pas qu’un ordinateur quantique capable de le faire soit imminent.”
