Bitcoin et ordinateur quantique : Coinbase appelle à lancer la riposte dès maintenant

Ce qu’il faut retenir :

• Coinbase, qui conserve environ 5 % de tous les bitcoins, veut préparer le réseau à la menace quantique dès aujourd’hui.
• La plateforme propose des adresses flexibles et une clé de secours résistante au quantique pour les portefeuilles actifs.
• Coinbase demande de traiter à part le débat sur les bitcoins perdus, pour ne pas bloquer la protection des autres.

Le Bitcoin n’a pas le temps d’attendre l’ordinateur quantique. Coinbase estime que le réseau doit commencer dès maintenant à se protéger contre les machines quantiques capables, à terme, de casser les clés privées des portefeuilles. La plateforme d’échange cotée au Nasdaq a détaillé sa position dans un billet de blog publié cette semaine.

Sa voix pèse lourd. Coinbase détient environ 5 % de tous les bitcoins en circulation pour le compte de ses clients, parmi lesquels des banques, des gestionnaires d’actifs et des hedge funds. Son message tient en deux idées : lancer le chantier sans attendre que le risque se concrétise, et régler séparément la question des bitcoins perdus.

De notre point de vue, assurer la sécurité du Bitcoin face à cette menace émergente ne se limite pas au choix d’un système de signature numérique résistant à l’informatique quantique.

Pourquoi l’ordinateur quantique menace-t-il le Bitcoin ?

Pour comprendre l’enjeu, il faut revenir au fonctionnement d’un portefeuille. Imaginez une boîte aux lettres. La fente, visible de tous, correspond à la clé publique : n’importe qui peut y déposer des bitcoins. La clé de la boîte, que seul le propriétaire détient, correspond à la clé privée.

Pour envoyer des bitcoins, le portefeuille utilise la clé privée afin de produire une signature numérique, un sceau infalsifiable. Le réseau vérifie cette signature à l’aide de la clé publique et valide la transaction si elle correspond. Le Bitcoin s’appuie pour cela sur deux algorithmes, ECDSA et Schnorr. Aucun ordinateur actuel n’est assez puissant pour remonter d’une clé publique ou d’une signature jusqu’à la clé privée.

Un ordinateur quantique suffisamment puissant pourrait le faire, et vider les portefeuilles exposés. Les chercheurs appellent une telle machine un CRQC (cryptographically relevant quantum computer), soit un ordinateur quantique capable de casser la cryptographie actuelle. Elle n’existe pas encore, mais des chercheurs de Google estiment qu’elle pourrait voir le jour d’ici 2029.

La parade porte un nom : la cryptographie post-quantique, c’est-à-dire de nouvelles méthodes de signature conçues pour résister aux attaques quantiques.

Pourquoi Coinbase veut agir dès maintenant

Choisir un nouvel algorithme ne suffira pas, prévient Coinbase. Une mise à niveau complète doit protéger les fonds anciens comme les nouveaux, tenir dans l’espace de données limité des blocs et permettre à des ordinateurs ordinaires de continuer à faire tourner le réseau. Elle doit convenir aux grandes plateformes comme aux particuliers, et prévoir un plan pour les bitcoins qui ne bougeront peut-être jamais.

Le calendrier presse à cause de l’architecture même du Bitcoin. Sa décentralisation, souvent présentée comme un atout face aux institutions centralisées, rend chaque changement de règles lent et laborieux. « Les changements de consensus de Bitcoin et les migrations de l’écosystème peuvent prendre des années », rappelle Coinbase. Le travail doit donc démarrer bien avant l’annonce d’un CRQC. Les développeurs du Bitcoin étudient déjà plusieurs propositions en ce sens.

Les six mesures proposées par Coinbase

Des adresses capables d’accueillir de nouvelles signatures

Coinbase veut séparer le « contenant » de la signature. Le format des transactions devrait pouvoir accueillir de nouveaux types de signatures post-quantiques sans reconstruire tout le système, afin d’ajouter, remplacer ou combiner ces signatures au fil du temps. Deux propositions offrent cette souplesse selon la plateforme : P2MR (BIP-360) et P2TRv2.

Une clé de secours résistante au quantique

Coinbase soutient une protection par étapes. Les portefeuilles actifs pourraient adopter des signatures post-quantiques ou hybrides avant même que le Bitcoin fixe le sort des anciens algorithmes. La plateforme évoque un schéma « 1 sur 2 » : les mêmes bitcoins pourraient être dépensés soit avec une clé classique ECDSA ou Schnorr, soit avec une clé post-quantique. Les utilisateurs se protégeraient plus tôt, sans bascule forcée pour tout le monde au même moment.

Des signatures sans mémoire obligatoire

Certains schémas post-quantiques, dits « avec état » (stateful), utilisent de nombreuses clés à usage unique. Le portefeuille doit retenir lesquelles ont déjà servi. Une restauration depuis une vieille sauvegarde peut provoquer la réutilisation d’une clé, et permettre à un attaquant de forger une signature valide. Ces schémas sont plus compacts et plus rapides, mais plus faciles à mal utiliser. Si le Bitcoin les adopte, Coinbase demande d’offrir aussi des options « sans état » (stateless), plus sûres.

Des implémentations robustes

La plateforme veut que l’évaluation des propositions privilégie des logiciels fiables sur toutes les plateformes, qui vérifient les signatures de façon identique partout et ne laissent pas fuiter d’informations secrètes via leurs temps de calcul. Les signatures doivent rester sûres même si le générateur de nombres aléatoires utilisé lors de la signature tombe en panne.

Une compatibilité avec le MPC

Pour Coinbase et ses clients institutionnels, les nouveaux schémas doivent fonctionner avec le MPC (multi-party computation), une technique qui répartit la gestion d’une clé entre plusieurs parties. Aucune personne ni aucun appareil ne détient alors seul la clé, ce qui protège les plateformes et les dépositaires exposés à des attaques constantes.

Une porte de sortie pour les retardataires

Si le Bitcoin finit par restreindre ou interdire les dépenses via ECDSA et Schnorr, certains détenteurs auront encore des fonds sur d’anciens formats. Coinbase suggère d’étudier si, et comment, ces utilisateurs pourraient migrer plus tard vers des adresses sécurisées. La plateforme reconnaît que la bonne méthode reste à définir, mais ce débat ne doit pas freiner le travail technique.

Que faire des bitcoins perdus face au quantique ?

Tout le monde ne migrera pas à temps. Une partie des portefeuilles dorment depuis des années, et certains appartiennent à des personnes qui ont perdu leurs clés. D’autres bitcoins reposent sur d’anciens types d’adresses qui ont déjà exposé leur clé publique sur la blockchain.

Coinbase redoute qu’un acteur construise discrètement une machine quantique et vide ces portefeuilles avant que le public ne s’en aperçoive. La plateforme ne prend pas position sur le sort de ces bitcoins. Elle demande que le débat se tienne à part, pour ne pas retarder la protection des autres utilisateurs. Elle insiste sur un point : tout mécanisme de sauvetage devra lui-même résister au quantique, faute de quoi les voleurs pourraient l’exploiter.

Ce qu’il faut surveiller

Le sort de BIP-360 et des propositions concurrentes chez les développeurs du Bitcoin dira si le réseau accélère sa préparation. Le soutien d’un acteur qui conserve 5 % de l’offre donne du poids à ces travaux. Reste le débat le plus explosif, celui des bitcoins dormants : faudra-t-il les geler, les laisser vulnérables ou inventer une autre voie ?