Coinbase prévoit une conservation du Bitcoin post-quantique compatible avec tout schéma

Coinbase a commencé à concevoir un système de conservation post-quantique destiné à protéger environ 250 Md $ d’actifs institutionnels, tout en prenant en charge tout nouveau schéma de signature adopté par Bitcoin ou une autre blockchain.

• Coinbase prépare une infrastructure de conservation pour plusieurs schémas de signature post-quantiques possibles.
• Les signatures basées sur le hachage pourraient ne pas fonctionner avec les systèmes MPC utilisés par de nombreux dépositaires de cryptomonnaies.
• Des modules matériels de sécurité programmables pourraient offrir à Coinbase une autre méthode de protection des clés.
• Les développeurs de Bitcoin n’ont ni choisi ni activé de norme de signature post-quantique.

Coinbase prépare la conservation pour plusieurs schémas de signature

MARA Foundation TV a reçu Yehuda Lindell, cryptographe en chef de Coinbase. Celui-ci a déclaré que la plateforme voulait que son système de conservation reste utilisable, quel que soit le schéma de signature post-quantique que les blockchains finiront par choisir.

Bitcoin n’a pas choisi de schéma de signature pour une utilisation post-quantique pratique, laissant les dépositaires sans norme technique unique autour de laquelle reconstruire leurs systèmes. Lindell a indiqué que différentes communautés blockchain pourraient également prendre des décisions différentes au lieu d’adopter un schéma commun.

Coinbase se prépare donc à plusieurs scénarios possibles plutôt que de bâtir son système autour d’un seul candidat. Lindell a déclaré que l’entreprise voulait éviter qu’une blockchain approuve un schéma de signature que son infrastructure de conservation ne pourrait pas gérer.

Ces travaux revêtent une importance accrue, car Coinbase détient environ 250 Md $ d’actifs pour des clients institutionnels, selon le chiffre communiqué par Lindell pendant l’émission. Parmi ses clients figure BlackRock, qui fait appel à Coinbase Custody pour les actifs numériques liés à ses produits d’investissement.

En août, un examen américain des activités de conservation a évalué les actifs institutionnels de Coinbase à environ 376 Md $ et indiqué que l’entreprise protégeait plus de 80 % des actifs détenus par les ETF Bitcoin et Ethereum spot américains. Les écarts entre les deux totaux pourraient s’expliquer par les dates de déclaration et par les services ou actifs inclus dans chaque estimation.

Les systèmes de conservation protègent les clés privées nécessaires à l’autorisation des transactions. Toute évolution future de la méthode de signature de Bitcoin nécessiterait donc que les grands dépositaires mettent à jour la technologie utilisée pour créer, stocker et gérer ces clés.

Les signatures post-quantiques mettent à l’épreuve les systèmes de conservation MPC existants

De nombreuses plateformes de conservation institutionnelle utilisent le calcul multipartite, ou MPC, pour répartir le contrôle d’une clé privée entre plusieurs parties. Dans ce type de dispositif, aucun participant n’a besoin de détenir ou de reconstituer la clé privée complète pour approuver une transaction.

Lindell a déclaré que de nombreux schémas de signature post-quantiques pourraient être « peu compatibles avec le MPC », car leur conception mathématique diffère de celle des signatures actuellement utilisées par les principales blockchains. Les signatures basées sur le hachage posent un problème particulier, car elles ne présentent pas la structure arithmétique sur laquelle repose le partage traditionnel des clés cryptographiques.

Des chercheurs, dont le cryptographe de l’université Stanford Dan Boneh, étudient des moyens d’appliquer des contrôles de type MPC à ces signatures, a expliqué Lindell. Ces recherches restent toutefois très expérimentales, et il n’est pas encore clair s’il est possible de créer un système pratique équivalent au MPC pour les signatures basées sur le hachage.

L’intérêt de Coinbase pour ce domaine ne date pas de la dernière conception de son système de conservation. En janvier, l’entreprise a créé un conseil consultatif indépendant sur l’informatique quantique et la blockchain, composé notamment de Boneh, Lindell, Justin Drake, chercheur à l’Ethereum Foundation, Scott Aaronson, professeur à l’université du Texas, Sreeram Kannan, fondateur d’EigenLayer, et Dahlia Malkhi, spécialiste des systèmes distribués.

Selon Coinbase, sa feuille de route post-quantique prévoit des modifications de la gestion des adresses Bitcoin, des mises à jour des systèmes internes de gestion des clés et des recherches sur la prise en charge de schémas comme ML-DSA dans une infrastructure MPC. L’entreprise a chargé son conseil consultatif d’évaluer les avancées quantiques, de publier des recommandations et de réagir aux progrès techniques majeurs.

D’autres dépositaires ont commencé à tester une piste possible. En juin, BitGo a testé le MPC résistant aux attaques quantiques avec Silence Laboratories, au moyen d’un protocole basé sur ML-DSA intégré à sa plateforme de conservation. Selon les entreprises, la simulation a préservé le contrôle distribué des clés, les vérifications des politiques et la séparation des tâches.

ML-DSA figure dans la norme FIPS 204, une norme de signature numérique post-quantique publiée par le National Institute of Standards and Technology des États-Unis. Les propos de Lindell indiquent que Coinbase souhaite une architecture capable de prendre en charge des schémas autres que ML-DSA, si Bitcoin ou un autre réseau choisit une conception différente.

Les modules matériels pourraient offrir une solution de repli pour la conservation

Pour réduire sa dépendance à la compatibilité avec le MPC, Coinbase étudie une architecture de secours reposant sur des modules matériels de sécurité programmables, selon Lindell.

Les HSM sont des dispositifs physiquement protégés servant à stocker du matériel cryptographique et à effectuer des opérations sensibles. Dans l’architecture envisagée par Coinbase, les clés privées resteraient chiffrées au moyen de cryptographie post-quantique et ne seraient reconstituées qu’à l’intérieur de HSM sécurisés.

Le fait de conserver la clé complète à l’intérieur du dispositif protégé permettrait au dépositaire d’utiliser des schémas de signature qui ne peuvent pas être répartis par le biais du MPC conventionnel. Des modules programmables permettraient également à Coinbase d’ajouter une prise en charge au fur et à mesure que les développeurs de blockchains établissent de nouvelles normes.

Lindell n’a pas donné de date d’achèvement, précisant que les travaux techniques pourraient prendre du temps. Une fois le système terminé, il s’attend toutefois à ce que Coinbase puisse fonctionner sans avoir à prévoir le schéma post-quantique que choisira chaque réseau.

« Je pourrai dire : je peux prendre en charge n’importe quel schéma », a déclaré Lindell.

La sécurité physique devient plus importante dans le modèle proposé, car la clé complète existerait temporairement au sein d’un HSM. Coinbase devrait donc s’assurer que les modules effectuent les signatures sans exposer la clé à des logiciels ou opérateurs externes.

Cette approche n’obligerait pas Coinbase à abandonner le MPC pour les schémas de signature qui le prennent en charge. L’architecture HSM servirait plutôt de méthode de conservation supplémentaire lorsqu’une cryptographie choisie par un réseau ne peut pas être utilisée avec la génération et la signature distribuées des clés.

Bitcoin n’a pas approuvé de plan de migration quantique

Bitcoin utilise actuellement la cryptographie à courbes elliptiques, et aucun ordinateur quantique dont l’existence a été publiquement démontrée ne peut retrouver ses clés privées à partir de clés publiques exposées. Des chercheurs et des groupes du secteur ont néanmoins appelé à anticiper, car la modification du modèle de sécurité de Bitcoin nécessiterait le développement et les tests de logiciels, la mise à niveau des portefeuilles et un consensus du réseau.

Crypto.news a rapporté en juin que le conseil consultatif de Coinbase avait exhorté les développeurs de Bitcoin à commencer à créer des outils de migration avant qu’un ordinateur quantique cryptographiquement pertinent n’existe. Le conseil estimait qu’environ 1,7M BTC se trouvaient dans d’anciennes adresses de type « pay-to-public-key » dont les clés publiques sont exposées, tandis que la réutilisation d’adresses pourrait placer jusqu’à 5M BTC dans une catégorie de risque futur.

Le conseil consultatif n’a pas recommandé de geler ou de brûler les pièces vulnérables, ni de les laisser à la disposition d’un futur attaquant. Il a déclaré que la communauté Bitcoin devrait décider, dans le cadre de son processus de consensus, du sort des pièces conservées dans d’anciens formats d’adresse après une date limite de migration.

Des propositions préliminaires examinent différents aspects du problème. Le BIP 360, connu sous le nom de Pay-to-Merkle-Root, supprimerait l’option de dépense par chemin de clé de Taproot, vulnérable aux attaques quantiques, tandis que le BIP 361 décrit le retrait progressif des signatures ECDSA et Schnorr historiques après l’adoption par Bitcoin d’un format de sortie post-quantique.

Aucune des deux propositions n’a été activée. Une récente évaluation de la migration a également conclu que SHRINCS, un schéma expérimental de signature basée sur le hachage à l’étude, reste un projet non numéroté qui nécessite un examen supplémentaire et une preuve de sécurité finalisée.

Pour les investisseurs américains, les préparatifs de Coinbase concernent aussi bien les actifs détenus par l’intermédiaire de produits d’investissement réglementés que les cryptomonnaies conservées pour des clients institutionnels directs. Les investisseurs dans les ETF Bitcoin et Ethereum spot ne contrôlent pas les clés privées associées aux avoirs des fonds : celles-ci sont gérées par les dépositaires choisis par les émetteurs.

La capacité de Coinbase à prendre en charge plusieurs schémas de signature pourrait s’avérer importante si Bitcoin, Ethereum ou un autre réseau utilisé par un fonds coté aux États-Unis adoptait une nouvelle cryptographie. Toute migration d’une blockchain dépendrait toujours des règles du réseau et des décisions des utilisateurs, des fournisseurs de portefeuilles, des plateformes crypto, des dépositaires et des gestionnaires de fonds, et non de la seule décision de Coinbase.