Des signatures Bitcoin résistantes aux ordinateurs quantiques

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Blockstream Research, la branche recherche de la société cofondée par Adam Back, a annoncé le 30 mars le lancement de SHRIMPS, un nouveau système de signature numérique résistant aux ordinateurs quantiques.

Le système s’applique lors de la signature des transactions Bitcoin : chaque fois qu’un utilisateur autorise un mouvement de fonds depuis son portefeuille, il génère une signature numérique qui certifie qu’il est le propriétaire de ces fonds. SHRIMPS remplacerait l’algorithme de signature actuel (appelé ECDSA) par un algorithme résistant aux ordinateurs quantiques et est conçu pour fonctionner dans des environnements multi-appareils.

Selon son livre blanc, le nouveau système produit des signatures d’environ 2 564 octets avec une sécurité de 128 bits, «trois fois plus compact que le SLH-DSA», la norme de signature post-quantique approuvée par le National Institute of Standards and Technology (NIST) des États-Unis en 2024, qui génère des signatures de 7 872 octets, et que les chercheurs ont utilisée comme référence de comparaison. Les signatures Schnorr, introduites avec Taproot en 2021, font exactement 64 octets.

Un fait important est que dans Bitcoin, la taille compte car chaque transaction qui inclut une signature et le les signatures plus lourdes occupent plus d’espace dans chaque bloc. Avec des blocs de taille fixe, des signatures plus grandes signifient moins de transactions par bloc, des frais potentiellement plus élevés pour les utilisateurs et des besoins de stockage plus élevés pour les nœuds qui maintiennent le réseau.

Les signatures de l’algorithme ECDSA que Bitcoin utilise aujourd’hui Ils pèsent entre 70 et 75 octets; Tout projet post-quantique implique une augmentation significative de ce poids, sa réduction est donc une priorité technique centrale.

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Un exemple concret illustre le problème. BTQ Technologies a récemment lancé un réseau de test Bitcoin avec des signatures post-quantiques basées sur la norme ML-DSA du NIST, et Le poids de ces signatures a obligé à augmenter la taille maximale de chaque bloc de 4 Mo du réseau principal à 64 Mo pour garder votre fonctionnement fluide. SHRIMPS vise à réduire cet impact.

L’annonce de Blockstream intervient en même temps que la publication de Google Quantum AI une étude qui réduit presque 20 fois les ressources matérielles quantiques nécessaires pour compromettre la cryptographie qui protège Bitcoin, comme le rapporte CriptoNoticias.

Une étude de Google a estimé qu’un ordinateur quantique pourrait dériver la clé privée d’une transaction Bitcoin dans environ neuf minutesinférieur au temps moyen de confirmation d’un bloc. Cela permettrait techniquement d’intercepter les transactions en transit avant qu’elles ne soient enregistrées sur la chaîne.

Qu’est-ce que les CREVETTES et quel problème résout-il ?

En décembre 2025, Blockstream Research a introduit SHRINCS, un schéma de signature post-quantique basé sur des fonctions de hachage (considérées comme résistantes aux attaques quantiques car elles ne dépendent pas des problèmes mathématiques que l’algorithme de Shor peut résoudre) capable de produire des signatures aussi petites que ~ 324 octets.

Le principal inconvénient de SHRINCS était opérationnel : il était conçu pour fonctionner efficacement sur un seul appareil. Si un utilisateur souhaitait restaurer son portefeuille sur un deuxième appareil (un scénario courant avec les portefeuilles matériels et les sauvegardes), ce système ne pourrait pas transférer l’état de manière fiable, il générait donc des signatures de plusieurs kilo-octets, perdant ainsi tout l’avantage de taille.

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SHRIMPS, le nouveau système de Blockstream, résout exactement ce problème en permettant plusieurs appareils ou portefeuilles indépendants chargés avec la même graine produisent des signatures de 2 564 octets de manière autonome.

SHRIMPS est basé sur SPHINCS+, un standard de signature approuvé par le NIST et basé sur des fonctions de hachage dont la sécurité réside dans des propriétés mathématiques étudiées depuis des décennies, contrairement à des approches plus récentes et moins testées comme les réseaux ou les isogénies.

Sur cette base, SHRIMPS fonctionne avec deux chemins de signature : un chemin compact, pour la première fois que l’appareil signe, et un chemin de sauvegarde, pour des utilisations ultérieures. Chaque appareil décide automatiquement lequel utiliser en fonction de son historique interne. Selon le livre blanc, le programme est conçu pour Prend en charge jusqu’à 1 024 appareils différents fonctionnant avec la même clé.

Qu’est-ce que cela signifierait pour les utilisateurs de Bitcoin ?

Avec SHRIMPS, un utilisateur disposant de plusieurs appareils chargés à partir de la même graine (un portefeuille matériel principal et un sauvegardepar exemple) pourraient signer des transactions post-quantiques depuis n’importe lequel d’entre eux sans synchronisation entre les appareils.

La principale limitation est que chaque appareil doit conserver un enregistrement interne du nombre de fois qu’il a signé. Si cet enregistrement est perdu en raison d’une panne ou d’une réinitialisation, l’appareil consomme une partie du budget de signature compact lors du redémarrage. Le document technique précise que le dépassement de ce budget n’entraîne pas un effondrement brutal de la sécurité, mais la dégrade progressivement.

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Le programme peut également être combiné avec SHRINCS. Le périphérique principal produirait des signatures de 324 octets à l’aide de SHRINCS, tandis que toute sauvegarde utiliserait SHRIMPS pour générer des signatures de 2 564 octets, évitant ainsi de tomber dans le schéma de sauvegarde plus lourd.

Bien qu’il s’agisse d’un système avec des limites évidentes, il tente de résoudre à la fois la taille des signatures et la résistance quantique.

Blockstream teste également des boucliers anti-quantiques sur sa sidechain Bitcoin

SHRIMPS n’est pas le premier développement post-quantique de Blockstream Research. Comme l’a rapporté CriptoNoticias, le 3 mars, la société a expliqué que avait transmis les premières transactions signées avec SHRINCS et réseau liquidela chaîne latérale (chaîne latérale) de Bitcoin qui exploite Blockstream.

Ce test n’a pas nécessité de modifier les règles de consensus de Liquid : cela a été possible grâce à Simplicity, le langage de contrat intelligent de ce réseau, qui autorisé à intégrer directement le vérificateur de signature post-quantique dans des conditions de dépenses.

Cependant, SHRINCS (et par extension SHRIMPS) sont des développements propres à Blockstream introduits fin 2025 et début 2026, dans l’attente d’un audit de sécurité indépendant, contrairement aux normes du NIST qui ont fait l’objet d’années d’examen par la communauté crypto internationale.

L’intégration de l’un de ces systèmes à la couche de base de Bitcoin nécessiterait un vaste processus de consensus entre les développeurs, les mineurs et les opérateurs de nœuds, sans proposition formelle ni date fixe.

Le lancement de SHRIMPS reflète une tendance plus large : alors que les délais pour disposer d’un matériel quantique capable d’attaquer Bitcoin se raccourcissent, différentes équipes de l’écosystème accélèrent le développement de solutions concrètes. La question ouverte n’est pas de savoir si Bitcoin devra migrer vers la cryptographie post-quantique, mais quand la communauté parviendra à un consensus pour le faire.

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