Que sont les ordinateurs quantiques et en quoi est-ce une menace pour la crypto-monnaie ?

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EN BREF
  • Les amateurs de crypto-monnaies craignent l'impact que pourraient avoir les ordinateurs quantiques.

  • Certains biens numériques pourraient être victimes des ordinateurs quantiques.

  • À l'avenir, les machines quantiques pourraient être mises à la disposition des masses, ou du moins des criminels.

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Des chercheurs chinois ont créé un ordinateur quantique à la vitesse dix milliards de fois supérieure au prototype de Google. Nous expliquons pourquoi il s’agit d’une nouvelle étape importante et ce que cela signifie pour la crypto-sphère.



Que sont les ordinateurs quantiques ?

Un ordinateur quantique est une machine à calculer extrêmement puissante qui peut traiter des informations environ 100 billions de fois plus vite qu’un ordinateur traditionnel. Ce type de puissance est très utile pour traiter de grandes quantités de données, modéliser des circuits et bien d’autres possibilités qui ne seront découvertes qu’avec le temps.

Cependant, cette technologie vient avec un côté obscur. Les chercheurs pensent que les ordinateurs quantiques peuvent complètement démanteler la sécurité informatique telle que nous la connaissons. Avec une telle puissance de traitement des données, aucun code ne prendra plus d’un instant à analyser. Cela signifie que les ordinateurs quantiques peuvent lire des téraoctets de données en une seconde seulement et donc casser le code cryptographique.



Par exemple, les transactions et les messages bancaires sont cryptés à l’aide de l’algorithme RSA. Pour déchiffrer le RSA, il faudrait à un ordinateur normal des centaines, voire des milliers d’années. Un ordinateur quantique peut casser la cryptographie RSA en quelques minutes.

Mark Mattingley-Scott, ambassadeur d’IBM Q Europe, a expliqué les progrès de la recherche sur les ordinateurs quantiques :

Nous en sommes maintenant au stade où nous avons des ordinateurs quantiques et où nous pouvons les utiliser. Nous sommes capables de les programmer. Nous cherchons un moyen de les rendre plus industrialisables et plus stables, ainsi que des technologies robustes. Nous apprenons à écrire des algorithmes pour eux. Nous travaillons sur différents types d’informatique quantique.

Mattingley-Scott est sûr que l’humanité est prête pour des machines comme celle-ci. Il pense également que nous sommes prêts à en assumer les conséquences.

Comment fonctionnent les ordinateurs quantiques ?

Un ordinateur quantique, contrairement à un ordinateur traditionnel, ne fonctionne pas avec des bits ou bites (une unité d’information dans un double système de calcul) mais avec des bits quantiques, ou qubits. Cette technologie accélère le traitement informatique de plusieurs centaines de fois.

Le matériel est également plus complexe que celui de ses prédécesseurs. Il y a davantage de pièces que pour un ordinateur traditionnel, et l’appareil doit être constamment refroidi.

Quels ordinateurs quantiques sont sur le marché ?

Les prototypes d’ordinateurs quantiques sont apparus à la fin du XXe siècle. À l’automne 2019, Google a présenté ses développements les plus récents et a démontré les énormes possibilités de l’informatique quantique.

Une expérience de la NASA a montré qu’il fallait trois minutes et 20 secondes à la machine pour effectuer les mêmes calculs que ceux qui auraient pris 10 000 ans au plus puissant supercalculateur traditionnel de l’époque.

Aperçu de l’ordinateur quantique de Google.

Pour des raisons inconnues, la NASA a supprimé son rapport, mais les journalistes du Financial Times ont pu en conserver une copie.

Début décembre 2020, un nouvel ordinateur quantique encore plus puissant est apparu. Il a été créé par un groupe de scientifiques chinois sous la direction du célèbre physicien Jianwei Pan.

Les résultats de leurs expériences publiés dans la revue Science ont montré que la productivité du nouvel ordinateur était supérieure à celle de l’ordinateur de Google par un facteur de dix milliards, et à celle des superordinateurs traditionnels par un facteur de 100 000 milliards.

Reportage sur l’ordinateur quantique chinois.

Les chercheurs n’ont pas dit combien un ordinateur quantique de ce calibre pourrait coûter.

Les ordinateurs quantiques au service du gouvernement

Les chercheurs du nouvel ordinateur quantique pensent que la création de la machine se rapproche de la “suprématie quantique“. Un ordinateur d’une productivité supérieure, capable de résoudre rapidement des tâches très difficiles, pourrait donner à une nation un avantage dans divers domaines, de la chimie à l’intelligence artificielle (IA) en passant par l’analyse de grandes données.

La suprématie quantique signifie qu’un ordinateur peut effectuer des calculs qui sont essentiellement impossibles à réaliser par un ordinateur traditionnel dans un délai raisonnable.

Dans la vidéo ci-dessous, Pan compare la réalisation de la “communication quantique” rendue possible par ses recherches au développement de la civilisation humaine.

Le chercheur explique qu’il y a 100 000 ans, l’Homo sapiens a triomphé des Néandertaliens dans la lutte pour l’évolution grâce à sa capacité à communiquer et à partager des informations.

Au 21e siècle, les gens continuent à développer la communication, mais ils le font maintenant au niveau quantique. M. Pan est convaincu que les travaux dans ce domaine constitueront la base de l’évolution future de l’humanité.

Les ordinateurs quantiques sont devenus l’ennemi numéro 1 des mineurs

Être en possession d’une machine à calculer supérieure pourrait donner à une personne ou à un groupe un avantage, voire le contrôle d’un réseau, mettant ainsi l’industrie du minage crypto en danger.

L’exploitation minière nécessite un équipement de grande puissance. Les mineurs de crypto-monnaies utilisent la puissance de calcul de leurs propres ordinateurs pour résoudre des problèmes mathématiques. Certains utilisent des ordinateurs conventionnels, tandis que d’autres achètent des équipements spéciaux pour la cryptologie minière, appelés circuits intégrés spécifiques aux applications (ASIC).

Celui qui résout le problème mathématique en premier obtient la récompense de bloc. Plus l’ordinateur est puissant, plus il a de chances de résoudre le problème et d’obtenir la récompense payée en Bitcoin (BTC). Parfois, les mineurs unissent leurs forces et résolvent les problèmes ensemble. Le seul inconvénient à cela, c’est que les bénéfices doivent être répartis entre les membres du groupe.

Cela dit, les mineurs sont dispersés dans le monde entier, et c’est ainsi qu’on arrive à la décentralisation de la crypto-monnaie.

Distribution des récompenses en bloc par les mineurs pour les quatre jours précédents, au 10 décembre 2020. Source : blockchain.com

Le graphique circulaire montre clairement que l’activité des mineurs de Bitcoin est répartie entre les particuliers et les grands groupes. Ils sont tous en compétition pour le droit de réclamer leur prix, c’est pourquoi il n’y a pas de “leader” unique.

Le volume collectif de puissance de calcul que les mineurs utilisent sur le réseau Bitcoin est appelé “hashrate”. Avec à la rivalité que la compétition entraîne, les conditions de jeu sont fondamentalement égales. Tout le monde travaille avec le même équipement, au moins proportionnellement.

Graphique du hashrate de Bitcoin. Source: blockchain.com

Les ordinateurs quantiques ont cependant un niveau de puissance de calcul complètement différent. Ils peuvent perturber l’équilibre du système. Entre de bonnes mains, un ordinateur quantique pourrait emporter 51% du hashrate de Bitcoin, ce qui est connu sous le nom d’attaque à 51%. Cela donnerait au propriétaire de l’ordinateur quantique un contrôle total sur le marché de la cryptomonnaie.

Une telle prise de pouvoir détruirait la capacité du réseau à fonctionner correctement et bloquerait les confirmations de transactions. De plus, une attaque à 51% fait planer la menace d’une “double dépense”. Une double dépense peut annuler des transactions déjà confirmées.

Réaliser une telle attaque en utilisant des ordinateurs et des ASIC normaux nécessiterait une quantité colossale de ressources, tant monétaires qu’électriques. Un ordinateur quantique connecté à un réseau de cryptomonnaie pourrait réaliser ce genre d’attaque rapidement et à peu de frais.

Pourquoi la technologie de l’informatique quantique est-elle une menace pour la cryptomonnaie ?

S’emparer de la majorité du hashrate de bitcoin, ou du hashrate d’autres cryptomonnaies qui utilisent la cryptographie, pourrait signifier la ruine d’un projet crypto. Seul un utilisateur ou un groupe d’utilisateurs disposant d’une puissance de calcul comparable serait capable de résister à une telle attaque.

Dans la pratique, ce type de situation a peu de chances de devenir une réalité. Aujourd’hui, acheter un ordinateur quantique pour devenir un crypto-criminel est pratiquement irréalisable. En même temps, une attaque sur le réseau Bitcoin avec un équipement quantique pourrait s’avérer fatale.

Selon les analystes de Deloitte, un ordinateur quantique pourrait être utilisé pour voler de la cryptomonnaie, ce grâce à l’utilisation de l’énorme puissance de calcul pour obtenir des mots de passe ou des codes. Pour être plus précis, les enquêteurs sont arrivés à la conclusion que le niveau de menace dépendrait du type de pièce. Ils estiment qu’au moins 25% des pièces de monnaie sont à haut risque.

Graphique de vulnérabilité quantique. Source: Deloitte

Anderson Cheng, le PDG de la société britannique de cryptographie Post Quantum, a pour sa part noté dans une interview accordée à Decrypt que la communauté crypto devrait essayer de développer des outils pour lutter contre le cambriolage quantique. Sinon, selon lui, le pouvoir destructeur de ces machines pourrait anéantir Bitcoin.

Fait intéressant : actuellement, le National Institute of Standards and Technology (NIST) développe des algorithmes de cryptographie post-quantique. Avec l’aide de ce groupe, en théorie, une cryptomonnaie pourrait bifurquer (fork) dans une branche de la blockchain résistante aux quantums. Cette nouvelle “branche” pourrait continuer à travailler sur la base d’un algorithme résistant aux quantums.

Le fruit du travail du NIST pourrait apparaître sur le marché dès 2022. Avant cela, la communauté crypto sera plongée dans une “incertitude quantique” quant à son avenir.

Indépendamment de ce degré de risque, la communauté pourrait, à un moment donné, parvenir à un consensus sur le fait que les ordinateurs quantiques créent simplement un risque trop important pour Bitcoin.

De quoi d’autre la crypto-communauté a-t-elle peur ?

Récemment, un crypto-analyste populaire et auteur du modèle de prévision S2F, Plan B, a mené une enquête auprès de ses lecteurs. La principale question portait sur les risques auxquels Bitcoin pourrait être confronté.

Quels sont les plus grands risques pour #bitcoin ? Les résultats de mon dernier sondage montrent que la plupart d’entre vous (34%) ont voté l’interdiction ou la réglementation par le gouvernement comme étant le plus grand risque, suivi par l’informatique quantique (21%) et l’exploitation minière centralisée en Chine (18%). Il est bon de voir que nous nous sommes débarrassés des forks et de la manipulation des contrats à terme.

Les ordinateurs quantiques, quelle que soit leur puissance destructrice, n’étaient que la deuxième préoccupation des internautes. La menace la plus effrayante pour Bitcoin, selon la communauté crypto, serait la pression réglementaire exercée par les pouvoirs en place. Les autres dangers auxquels Bitcoin est confronté comprennent :

  • Le minage centralisé, le problème étant que plus de 70% du hashrate de Bitcoin provient de Chine. Si le gouvernement du pays prend le contrôle des mineurs locaux, le réseau pourrait être menacé.
  • Les piratages, bugs et cybercriminels.
  • Les produits dérivés financiers.
  • Les forks, c’est-à-dire les nouvelles versions améliorées du BTC.

La communauté crypto est divisée en deux camps : l’un pense que les ordinateurs quantiques représentent une menace existentielle pour les biens numériques, tandis que l’autre n’en voit pas le danger.

Bien que, pour l’instant, les ordinateurs quantiques ne fonctionnent qu’à la demande de grands groupes de recherche et de gouvernements, il n’est pas exclu que l’avenir apporte des machines quantiques au détail à des masses, ou du moins aux criminels.

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