À l'intérieur du plan de 250 milliards de dollars de Coinbase pour la garde de Bitcoin post-quantique

Si un ordinateur quantique cryptographiquement pertinent devient finalement une menace active pour la sécurité de Bitcoin, Coinbase souhaite avoir des protections en place prêtes pour toutes les directions que Bitcoin et d'autres actifs numériques pourraient prendre, selon Yehuda Lindell.

Lors d'une récente apparition sur MARA Foundation TV, le responsable de la cryptographie de l'échange de crypto-monnaies a déclaré à l'animatrice Isabel Foxen Duke que les mesures de protection post-quantique de l'entreprise sont conçues pour soutenir toutes les formes potentielles de réoutillage technique. Pour le moment, il n'est pas clair quel type de schéma de signature post-quantique Bitcoin utilisera en pratique.

"Il est peu probable qu'il y ait un schéma de signature unique que tout le monde utilisera," a déclaré Lindell en référence aux normes que divers réseaux adopteront finalement. "Cela signifie que nous devons être préparés et prêts pour les différents résultats sur différentes blockchains."

En protégeant environ 250 milliards de dollars d'actifs au nom d'institutions telles que BlackRock, Coinbase a passé des années à affiner les procédures associées. Maintenant, elle se prépare à un monde où une pierre angulaire de cet arrangement devient plus difficile---ou même irréalisable dans le cas de Bitcoin : le calcul multipartite (MPC).

Semblable en fonction aux configurations multi-signatures de Bitcoin, le MPC permet à différentes parties de détenir des "parts" distinctes d'une clé privée, permettant à plusieurs signataires d'exécuter des transactions sans rendre l'ensemble des clés privées vulnérables sur un seul appareil.

Alors que le langage de script natif de Bitcoin permet aux utilisateurs de créer des configurations multi-signatures en appliquant des règles de quorum directement sur la chaîne, le MPC fonctionne hors chaîne en utilisant des fonctions cryptographiques spécifiques. Étant donné qu'un certain quorum de parts de clés est requis pour signer une seule transaction, la clé complète n'est jamais assemblée à un seul endroit, éliminant ainsi efficacement un point de défaillance unique.

Mais alors que Bitcoin se prépare à l'ère post-quantique, les experts s'inquiètent de plus en plus que tous les schémas de signature post-quantique ne soient pas "compatibles avec le MPC". En particulier, les signatures basées sur des hachages peuvent manquer de la structure arithmétique sous-jacente qui rend possible la division traditionnelle des clés cryptographiques. Bien que ce manque de structure mathématique soit la raison pour laquelle les signatures basées sur des hachages sont présumées sécurisées contre les menaces quantiques, cela les rend également difficiles à utiliser lors de la construction d'infrastructures pour le MPC.

"La compatibilité avec le MPC ou la non-compatibilité avec le MPC fait une très grande différence," a expliqué Lindell. Bien que l'exécution du MPC avec des signatures basées sur des hachages ait été présumée impossible jusqu'à récemment, des cryptographes de premier plan comme Dan Boneh recherchent activement des solutions potentielles, comme détaillé dans le récent document "PRAWNS". Cependant, comme cette recherche est à un stade hautement expérimental, il n'est toujours pas clair si un schéma viable de type MPC peut être développé pour des signatures basées sur des hachages.

Des préoccupations concernant les signatures basées sur des hachages ont également été soulevées par des développeurs de portefeuilles, y compris le CTO de Ledger, Charles Guillemet.

La solution matérielle

Dans le cas où Bitcoin adopterait un schéma post-quantique incompatible avec le MPC, Coinbase recherche une architecture de secours centrée sur des modules de sécurité matériels programmables (HSM)---des coffres numériques pour des clés cryptées à l'intérieur de centres de données privés.

Dans ce cadre, les clés privées seraient cryptées avec une cryptographie post-quantique et ne seraient assemblées que dans les limites d'un HSM physiquement sécurisé.

Bien que garder une clé complète à un seul endroit---même momentanément---soit théoriquement moins sécurisé que le MPC traditionnel, un HSM offre une forte protection dans ces contraintes. Lindell a noté que les protections rigoureuses contre les canaux latéraux physiques et les contrôles stricts de téléchargement de code soutiennent son confort avec la configuration.

Étant donné l'incertitude autour d'une éventuelle mise à niveau post-quantique pour Bitcoin, Coinbase conçoit son architecture de garde pour être agnostique et adaptable à tout schéma de signature que Bitcoin adoptera dans les années à venir, a déclaré Lindell.

Bien que le calendrier pour compléter les mesures de sécurité post-quantique de Coinbase soit encore incertain, Lindell a ajouté qu'une fois terminé, "je pourrai dire, 'Je peux soutenir n'importe quoi.' Nous n'avons pas la peur qu'une blockchain a] décider d'utiliser quelque chose que nous ne pourrons tout simplement pas soutenir."

André Beganski est responsable de contenu senior chez MARA Foundation, produisant du contenu sur des sujets incluant l'intersection de l'informatique quantique et de la cryptographie. Il a précédemment travaillé pour Decrypt.

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