Résistance aux attaques quantiques BIP-360 ajoutée au dépôt officiel de Bitcoin

Dans la quête visant à préparer l’écosystème Bitcoin à faire face aux menaces futures liées à l’informatique quantique, les développeurs de Bitcoin ont officiellement soumis le BIP-360 au dépôt des propositions d’amélioration de Bitcoin (BIP). 

Cette étape placera la résistance quantique sur la feuille de route technique de Bitcoin pour la première fois de son histoire.

La proposition, co-écrite par Hunter Beast (ingénieur principal des protocoles chez MARA), le chercheur en cryptographie Ethan Hellman et la spécialiste des communications techniques Foxen Duke, introduit un nouveau type de sortie connu sous le nom de Pay-to-Merkle-Root (P2MR). 

Ce type de sortie est conçu pour fonctionner de manière similaire aux adresses Taproot de Bitcoin tout en éliminant la méthode de dépense vulnérable aux attaques quantiques qui rend les adresses actuelles sensibles aux attaques si des ordinateurs quantiques suffisamment puissants

apparaissent. Pay-to-Merkle-Root supprime la vulnérabilité de Taproot

P2MR fonctionne avec une fonctionnalité très similaire aux sorties Pay-to-Taproot (P2TR) (le format d’adresse Bitcoin le plus avancé, introduit en 2021). Cependant, il existe une différence majeure : P2TR supprime l’option de « dépense par chemin de clé » qui permet aux utilisateurs de dépenser directement avec une signature contre une clé publique. 

Selon le Spécification BIP-360, ce mécanisme de chemin de clé crée la principale vulnérabilité quantique de Taproot car il expose une clé publique modifiée sur la chaîne, permettant potentiellement à des ordinateurs quantiques suffisamment puissants exécutant l’algorithme de Shor d’obtenir la clé privée correspondante.

D’un autre côté, P2MR s’engage exclusivement sur la racine Merkle d’un arbre Tapscript sans inclure de clé publique interne. Lorsque les utilisateurs dépensent depuis une sortie P2MR, ils doivent révéler un chemin de script (fournir un script feuille de l’arbre Merkle ainsi que la preuve de son inclusion). 

Les experts ont expliqué que, comme les algorithmes de hachage sont généralement considérés comme plus résistants aux attaques quantiques que les signatures à courbe elliptique, cette méthode offre une bien meilleure résistance quantique.

Cette nouvelle structure technique préserve la flexibilité des contrats intelligents de Bitcoin. Les utilisateurs pourront toujours créer des conditions de dépense complexes via Tapscript (le langage de script qui permet des fonctionnalités telles que les portefeuilles multi-signatures, les transactions à verrouillage temporel et les paiements conditionnels). 

Cependant, en forçant tous les dépassements à passer par le chemin de script et en éliminant l’exposition directe de la clé publique, P2MR permet de réduire considérablement la surface d’attaque pour les ordinateurs quantiques.

D’autres analystes ont également découvert que les adresses Taproot (commençant par « bc1p »), les sorties Pay-to-Public-Key (P2PK) et les adresses réutilisées sont parmi les types d’adresses vulnérables de Bitcoin, car les clés publiques seraient visibles dans des scénarios tels que ceux mentionnés dans ce rapport. 

Les adresses P2MR, qui commenceraient par « bc1z » selon les propositions actuelles, offriront une protection contre cette exposition, mais elles pourraient entraîner des frais de transaction légèrement plus élevés en raison des données de témoin supplémentaires requises pour les dépenses par chemin de script.

À quelle distance se trouve la menace quantique pour Bitcoin ? 

L’urgence derrière le BIP-360 provient du développement accéléré de l’informatique quantique sur plusieurs fronts. Les feuilles de route industrielles menées par des acteurs tels qu’IBM, Google, Microsoft, Amazon et Intel suggèrent que les ordinateurs quantiques pourraient être capables de déchiffrer la cryptographie ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) utilisée pour le chiffrement des clés publique-privée de Bitcoin « en aussi peu que 5 ans », selon l’analyse de l’équipe du BIP-360.

Les récentes avancées ont également intensifié ces préoccupations. Le lancement par Google de sa puce quantique « Willow » en décembre 2025 et les progrès de Microsoft dans le développement de la puce Majorana 1 ont mis davantage en lumière la menace potentielle de l’informatique quantique pour Bitcoin. 

Bien que les experts débatent de la chronologie exacte de l’émergence des « Ordinateurs Quantiques Pertinents pour la Cryptographie » (CRQCs), le rythme du développement a convaincu les ingénieurs de protocoles que la préparation ne pouvait pas attendre d’avoir des certitudes.

Les agences gouvernementales ont déjà commencé à préparer la transition. Le gouvernement fédéral américain a émis une directive pour éliminer progressivement la cryptographie ECDSA d’ici 2035. Cette chronologie a été établie parce que le gouvernement reconnaît que la migration des infrastructures critiques prend des années (voire des décennies). 

Le cadre CNSA 2.0 de la National Security Agency appelle également à des systèmes résistants aux attaques quantiques d’ici 2030, tandis que le National Institute of Standards inclut ML-DSA (Dillithium) et SLH-DSA (SPHINCS+) comme algorithmes approuvés pour une utilisation fédérale.

« Bien que la durée dont nous disposons pour nous préparer à un événement quantique soit incertaine, il semble raisonnable de s’assurer que Bitcoin est préparé à une gamme de résultats possibles », a déclaré l’équipe du BIP-360.

« De plus, nous devons prendre en compte le temps total nécessaire à une transition efficace – au niveau du BIP, du logiciel, des infrastructures et des utilisateurs. Un plan de transition quantique fluide et efficace pour Bitcoin pourrait prendre plusieurs années à exécuter – plus de temps de préparation conduira inévitablement à de meilleurs résultats de sécurité pour tous. »