Une étude menée par IonQ détaille les ressources nécessaires pour attaquer la cryptographie utilisée par le Bitcoin.
L'informatique quantique se rapproche peu à peu d'un point où elle pourrait remettre en question certaines des protections cryptographiques utilisées aujourd'hui.
Dans un rapport consacré à l'estimation des ressources nécessaires, IonQ s'est penchée sur un scénario concret : estimer le temps qu'il faudrait à un ordinateur quantique pour casser la cryptographie à courbe elliptique utilisée notamment par le Bitcoin.
Selon les chercheurs de IonQ, un ordinateur quantique suffisamment puissant pourrait, à terme, mettre à mal le système cryptographique qui protège notamment les transactions Bitcoin. En utilisant l’algorithme de Shor, une machine disposant de 19 397 qubits physiques pourrait, d’après leurs estimations, résoudre en 25,7 jours le problème mathématique sur lequel repose la sécurité de la courbe elliptique secp256k1.
L’intérêt de cette étude est d’avoir évalué très concrètement les chances de réussite de l’algorithme. IonQ a simulé le calcul étape par étape, en tenant compte notamment des corrections d’erreurs qui apparaissent pendant un calcul quantique, afin d’obtenir une estimation plus réaliste de ses performances.
Chris Valance, président de la division Quantum Computing d’IonQ, explique que les chercheurs ont voulu aller au-delà d’une simple estimation théorique en analysant le fonctionnement du calcul avec le plus de précision possible.
De son côté, John Gamble, vice-président chargé de l’architecture chez IonQ, présente cette étude comme un véritable scénario d’ingénierie. L’objectif est notamment de déterminer concrètement quelles ressources matérielles seraient nécessaires pour réaliser une attaque quantique de ce type.
Ces chiffres doivent toutefois être replacés dans leur contexte. Disposer de près de 20 000 qubits physiques opérationnels, avec une correction d'erreurs suffisamment efficace et une architecture tolérante aux pannes, constitue un défi technologique majeur.
IonQ vise actuellement la construction d'un système quantique tolérant aux pannes de 10 000 qubits physiques d'ici 2027, avant de poursuivre ses progrès matériels et industriels à partir de 2028. Même dans ce scénario, atteindre les performances nécessaires pour mener l'attaque décrite dans l'étude resterait une étape considérable.
Le rapport ne signifie donc pas que le réseau Bitcoin peut être compromis à court terme. Il fournit plutôt un repère quantitatif permettant de mieux mesurer l'évolution de la menace que l'informatique quantique pourrait faire peser sur les cryptosystèmes actuels.
Pour IonQ, l'intérêt de cette étude dépasse d'ailleurs largement la cryptomonnaie. La méthodologie développée pour estimer les ressources nécessaires à un calcul quantique complexe pourrait être transposée à d'autres domaines.
La chimie, les sciences des matériaux, la finance, l'optimisation ou encore certains enjeux de sécurité nationale pourraient ainsi bénéficier de cette approche.
L'objectif est de passer progressivement de projections générales sur le potentiel de l'informatique quantique à des estimations concrètes des ressources nécessaires pour résoudre des problèmes réels.
Un processeur quantique d’IBM a réalisé en quelques secondes une opération dont la simulation sur un supercalculateur classique est estimée à environ 110 ans.
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