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Cryptographie

Qubit

Un qubit est l'unité d'information quantique, capable de superposer 0 et 1. Plusieurs qubits couplés permettent des calculs exponentiellement plus rapides pour certains problèmes. L'algorithme de Shor menace la cryptographie elliptique de Bitcoin une fois les qubits stables et nombreux. La communauté étudie déjà des schémas post-quantiques.

Définition

Un qubit (quantum bit) est l'unité fondamentale d'information dans un ordinateur quantique. Contrairement à un bit classique qui vaut 0 ou 1, un qubit peut être dans une superposition α|0⟩ + β|1⟩|α|² + |β|² = 1. C'est l'intrication de plusieurs qubits qui produit l'avantage calculatoire : un registre de n qubits encode 2ⁿ amplitudes complexes simultanément.

Pourquoi Bitcoin s'y intéresse

La sécurité de Bitcoin repose sur deux primitives cryptographiques. Les signatures ECDSA et Schnorr sur la courbe secp256k1 reposent sur la difficulté du logarithme discret elliptique. L'algorithme de Shor (1994) résout ce problème en temps polynomial sur un ordinateur quantique suffisamment grand. Les fonctions de hachage (SHA-256, RIPEMD-160) sont seulement affaiblies d'un facteur √N par l'algorithme de Grover et restent praticables avec des sorties doublées.

Où en est la technologie

| Année | Acteur | Qubits physiques | Qubits logiques (corrigés) | |-------|--------|------------------|------------------------------| | 2019 | Google Sycamore | 53 | 0 | | 2023 | IBM Condor | 1 121 | 0 | | 2024 | Google Willow | 105 | ~1 (démonstration) | | 2025 | Estimations roadmap | quelques milliers | dizaines |

Casser secp256k1 demande environ 2 300 qubits logiques de très haute qualité, soit plusieurs millions de qubits physiques avec la correction d'erreur actuelle. La recherche académique situe ce cap entre 2035 et 2050, mais l'incertitude est grande.

Réponses de Bitcoin

La communauté explore plusieurs voies :

  • Hashes uniquement : les adresses P2PKH et P2WPKH non dépensées ne révèlent que HASH160(pubkey) ; tant que les fonds ne bougent pas, ils sont protégés contre Shor.
  • Signatures post-quantiques : schémas FALCON, SPHINCS+, Dilithium étudiés pour un futur soft fork.
  • Migration progressive : un mécanisme de quarantaine des UTXO exposés a été évoqué par Hunter Beast et d'autres dans des BIPs draft en 2024-2025.

À retenir

Le qubit n'est pas une menace immédiate, mais une menace structurelle. Bitcoin a probablement 10 à 25 ans pour préparer sa migration post-quantique, et le débat technique a déjà commencé.

Termes lies

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Glossaire inspire du dictionnaire de Loic Morel sur Pandul.fr.