Nouvelle percée en informatique quantique : l'impact potentiel de la puce Willow de Google sur la sécurité des blockchains
Google a récemment lancé une nouvelle puce quantique appelée Willow, qui représente une autre avancée majeure depuis que la société a atteint pour la première fois la "suprématie quantique" en 2019. La puce Willow dispose de 105 qubits et a atteint les meilleures performances de sa catégorie dans les deux tests de référence de correction d'erreurs quantiques et d'échantillonnage de circuits aléatoires.
Il est particulièrement remarquable que, lors du test de l'échantillonnage de circuits aléatoires, la puce Willow ait terminé une tâche de calcul incroyablement longue en seulement 5 minutes. Cette tâche prendrait même aux supercalculateurs les plus rapides d'aujourd'hui 10^25 ans pour être réalisée, dépassant de loin l'âge de l'univers connu.
Un avantage clé des puces Willow réside dans leur capacité à réduire considérablement le taux d'erreur. À mesure que le nombre de qubits augmente, le processus de calcul devient généralement plus sujet aux erreurs. Cependant, Willow a réussi à ramener le taux d'erreur en dessous d'un certain seuil critique, ce qui est considéré comme une condition préalable essentielle à la réalisation de l'Informatique quantique pratique.
Hartmut Neven, responsable de l'équipe Google Quantum AI, a déclaré que Willow est le premier système avec un taux d'erreur inférieur au seuil, représentant le prototype de qubit logique quantique évolutif le plus convaincant à ce jour. Cette réalisation indique que la mise en œuvre d'ordinateurs quantiques à grande échelle est possible.
Impact potentiel sur la Blockchain et les cryptomonnaies
Cette avancée de Google a non seulement favorisé le développement de l'informatique quantique, mais a également eu un impact profond sur plusieurs secteurs, en particulier dans le domaine du blockchain et des cryptomonnaies. Actuellement, l'algorithme de signature numérique à courbe elliptique (ECDSA) et la fonction de hachage SHA-256 sont largement utilisés dans les transactions de cryptomonnaies comme le bitcoin. ECDSA est utilisé pour signer et vérifier les transactions, tandis que SHA-256 assure l'intégrité des données.
Des recherches indiquent que les algorithmes quantiques pourraient constituer une menace pour ces méthodes de cryptage. Bien que le déchiffrement de SHA-256 nécessite des centaines de millions de qubits, le déchiffrement de l'ECDSA ne nécessite que quelques millions de qubits. Cela signifie qu'une fois que les ordinateurs quantiques atteindront une taille suffisante, ils pourraient menacer la sécurité des cryptomonnaies comme le Bitcoin.
Les deux types d'adresses de portefeuille utilisés dans les transactions Bitcoin peuvent être confrontés à des risques. Le premier type utilise directement la clé publique ECDSA du bénéficiaire, le deuxième utilise la valeur de hachage de la clé publique, mais expose la clé publique lors de la transaction. Une fois qu'un attaquant a obtenu la clé publique ECDSA, il peut théoriquement utiliser un algorithme quantique pour déduire la clé privée, contrôlant ainsi les Bitcoins correspondants.
Bien que les 105 qubits de la puce Willow soient encore loin d'être suffisants pour casser l'algorithme de cryptage du Bitcoin, ils annoncent la direction du développement des ordinateurs quantiques à grande échelle. Cela pose de nouveaux défis au système de sécurité des cryptomonnaies, rendant le développement de technologies de blockchain résistantes aux ordinateurs quantiques une priorité urgente.
Technologie de blockchain anti-informatique quantique
Pour faire face aux menaces potentielles posées par l'informatique quantique, la technologie de cryptographie post-quantique (PQC) a vu le jour. Ce type de nouvel algorithme de cryptographie vise à résister aux attaques d'informatique quantique, tout en maintenant la sécurité même à l'avènement de l'ère quantique.
Actuellement, certaines institutions ont déjà réalisé des progrès dans la technologie de blockchain résistante aux ordinateurs quantiques. Par exemple, une équipe de recherche a achevé la construction de capacités cryptographiques post-quantum pour l'ensemble du processus de blockchain, et a modifié OpenSSL pour prendre en charge une bibliothèque cryptographique supportant plusieurs algorithmes cryptographiques post-quantiques conformes aux normes NIST. Ces efforts visent à fournir un soutien technique pour la mise à niveau résistante aux ordinateurs quantiques de la blockchain ainsi que d'autres domaines nécessitant une sécurité élevée.
De plus, les chercheurs ont également fait des percées dans la migration post-quantique des algorithmes de cryptographie à haute fonctionnalité. Par exemple, le protocole de gestion des clés distribuées développé pour l'algorithme de signature post-quantique Dilithium de la norme NIST est le premier protocole de signature de seuil distribué post-quantique efficace de l'industrie. Cette technologie surmonte certaines des limitations des solutions actuelles de gestion des clés post-quantiques, tout en offrant une amélioration significative des performances.
Dans l'ensemble, avec le développement rapide de l'informatique quantique, l'industrie de la blockchain et des cryptomonnaies doit faire face aux défis de sécurité potentiels. Le développement et la mise en œuvre de technologies anti-quantique deviendront essentiels pour garantir la sécurité et la fiabilité à long terme de ces systèmes. Bien que les ordinateurs quantiques actuels ne menacent pas encore directement les systèmes de cryptage existants, les tendances de développement futures indiquent qu'il est crucial de se préparer dès maintenant.
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Le processeur quantique Willow de Google bat des records, la sécurité de la Blockchain fait face à de nouveaux défis.
Nouvelle percée en informatique quantique : l'impact potentiel de la puce Willow de Google sur la sécurité des blockchains
Google a récemment lancé une nouvelle puce quantique appelée Willow, qui représente une autre avancée majeure depuis que la société a atteint pour la première fois la "suprématie quantique" en 2019. La puce Willow dispose de 105 qubits et a atteint les meilleures performances de sa catégorie dans les deux tests de référence de correction d'erreurs quantiques et d'échantillonnage de circuits aléatoires.
Il est particulièrement remarquable que, lors du test de l'échantillonnage de circuits aléatoires, la puce Willow ait terminé une tâche de calcul incroyablement longue en seulement 5 minutes. Cette tâche prendrait même aux supercalculateurs les plus rapides d'aujourd'hui 10^25 ans pour être réalisée, dépassant de loin l'âge de l'univers connu.
Un avantage clé des puces Willow réside dans leur capacité à réduire considérablement le taux d'erreur. À mesure que le nombre de qubits augmente, le processus de calcul devient généralement plus sujet aux erreurs. Cependant, Willow a réussi à ramener le taux d'erreur en dessous d'un certain seuil critique, ce qui est considéré comme une condition préalable essentielle à la réalisation de l'Informatique quantique pratique.
Hartmut Neven, responsable de l'équipe Google Quantum AI, a déclaré que Willow est le premier système avec un taux d'erreur inférieur au seuil, représentant le prototype de qubit logique quantique évolutif le plus convaincant à ce jour. Cette réalisation indique que la mise en œuvre d'ordinateurs quantiques à grande échelle est possible.
Impact potentiel sur la Blockchain et les cryptomonnaies
Cette avancée de Google a non seulement favorisé le développement de l'informatique quantique, mais a également eu un impact profond sur plusieurs secteurs, en particulier dans le domaine du blockchain et des cryptomonnaies. Actuellement, l'algorithme de signature numérique à courbe elliptique (ECDSA) et la fonction de hachage SHA-256 sont largement utilisés dans les transactions de cryptomonnaies comme le bitcoin. ECDSA est utilisé pour signer et vérifier les transactions, tandis que SHA-256 assure l'intégrité des données.
Des recherches indiquent que les algorithmes quantiques pourraient constituer une menace pour ces méthodes de cryptage. Bien que le déchiffrement de SHA-256 nécessite des centaines de millions de qubits, le déchiffrement de l'ECDSA ne nécessite que quelques millions de qubits. Cela signifie qu'une fois que les ordinateurs quantiques atteindront une taille suffisante, ils pourraient menacer la sécurité des cryptomonnaies comme le Bitcoin.
Les deux types d'adresses de portefeuille utilisés dans les transactions Bitcoin peuvent être confrontés à des risques. Le premier type utilise directement la clé publique ECDSA du bénéficiaire, le deuxième utilise la valeur de hachage de la clé publique, mais expose la clé publique lors de la transaction. Une fois qu'un attaquant a obtenu la clé publique ECDSA, il peut théoriquement utiliser un algorithme quantique pour déduire la clé privée, contrôlant ainsi les Bitcoins correspondants.
Bien que les 105 qubits de la puce Willow soient encore loin d'être suffisants pour casser l'algorithme de cryptage du Bitcoin, ils annoncent la direction du développement des ordinateurs quantiques à grande échelle. Cela pose de nouveaux défis au système de sécurité des cryptomonnaies, rendant le développement de technologies de blockchain résistantes aux ordinateurs quantiques une priorité urgente.
Technologie de blockchain anti-informatique quantique
Pour faire face aux menaces potentielles posées par l'informatique quantique, la technologie de cryptographie post-quantique (PQC) a vu le jour. Ce type de nouvel algorithme de cryptographie vise à résister aux attaques d'informatique quantique, tout en maintenant la sécurité même à l'avènement de l'ère quantique.
Actuellement, certaines institutions ont déjà réalisé des progrès dans la technologie de blockchain résistante aux ordinateurs quantiques. Par exemple, une équipe de recherche a achevé la construction de capacités cryptographiques post-quantum pour l'ensemble du processus de blockchain, et a modifié OpenSSL pour prendre en charge une bibliothèque cryptographique supportant plusieurs algorithmes cryptographiques post-quantiques conformes aux normes NIST. Ces efforts visent à fournir un soutien technique pour la mise à niveau résistante aux ordinateurs quantiques de la blockchain ainsi que d'autres domaines nécessitant une sécurité élevée.
De plus, les chercheurs ont également fait des percées dans la migration post-quantique des algorithmes de cryptographie à haute fonctionnalité. Par exemple, le protocole de gestion des clés distribuées développé pour l'algorithme de signature post-quantique Dilithium de la norme NIST est le premier protocole de signature de seuil distribué post-quantique efficace de l'industrie. Cette technologie surmonte certaines des limitations des solutions actuelles de gestion des clés post-quantiques, tout en offrant une amélioration significative des performances.
Dans l'ensemble, avec le développement rapide de l'informatique quantique, l'industrie de la blockchain et des cryptomonnaies doit faire face aux défis de sécurité potentiels. Le développement et la mise en œuvre de technologies anti-quantique deviendront essentiels pour garantir la sécurité et la fiabilité à long terme de ces systèmes. Bien que les ordinateurs quantiques actuels ne menacent pas encore directement les systèmes de cryptage existants, les tendances de développement futures indiquent qu'il est crucial de se préparer dès maintenant.