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Connaissance insolite — La difficulté de migration résistante au quantique de Bitcoin réside dans l’expansion des données

La cryptographie résistante au quantique devient une orientation de préparation à long terme pour l’industrie de la blockchain. La dernière étude de BNB Chain Research montre qu’après le passage des chaînes publiques à une signature résistante au quantique, le problème le plus épineux pourrait ne pas être le système de consensus, mais l’augmentation évidente de la volume des transactions et des blocs, ce qui ralentirait la diffusion et le traitement du réseau.

Augmentation notable du volume des transactions

L’étude prend BSC comme exemple, testant le fonctionnement après l’utilisation de la signature de transaction ML-DSA-44 et de la technologie d’agrégation pqSTARK. L’objectif est de remplacer progressivement des solutions existantes comme ECDSA et BLS, car ces systèmes cryptographiques pourraient à terme faire face à des risques de décryptage liés à l’ordinateur quantique.

Le rapport indique que, d’un point de vue technique, le système en chaîne peut déjà commencer à se préparer à la sécurité résistante au quantique, mais à un coût non négligeable. Actuellement, une transaction ordinaire sur BSC fait environ 110 octets, et si l’on passe à ML-DSA-44, la taille moyenne de la transaction augmenterait à environ 2,5 Ko.

Sous une charge transactionnelle similaire, la taille du bloc augmenterait également, passant d’environ 130 Ko à près de 2 Mo. Pour une blockchain à haut débit, cela signifie que les nœuds doivent transmettre plus de données, ce qui augmente nettement la pression sur le réseau.

Transaction ordinaire : environ 110 octets, augmentant à 2,5 Ko

Taille du bloc : environ 130 Ko, augmentant à près de 2 Mo

Réduction du débit : environ 40 % à 50 % lors des tests

Le goulot d’étranglement n’est pas au niveau du consensus

L’étude montre que la baisse de performance provient principalement de la vitesse de propagation plus lente des blocs plus volumineux, et non de l’échec du mécanisme de consensus lui-même. Lors des tests, le débit du réseau a diminué d’environ 40 % à 50 %, et le délai de confirmation finale interrégional est devenu plus évident sous forte charge.

Les chercheurs soulignent qu’avec la compression pqSTARK, l’efficacité d’agrégation des signatures des validateurs reste élevée, avec une réduction d’environ 43 fois de la quantité de données concernée. Cela signifie que l’agrégation de consensus peut toujours maintenir une bonne efficacité, mais la pression réelle se situe davantage au niveau de la transmission réseau.

Pourquoi choisir ML-DSA-44

Selon BNB Chain Research, le choix de ML-DSA-44 plutôt que d’autres solutions plus grandes vise principalement à équilibrer sécurité, taille de la signature et vitesse de vérification. Pour une blockchain à haut débit, cette version est plus proche d’une mise en œuvre pratique.

Le rapport mentionne également qu’à l’heure actuelle, les ordinateurs quantiques ne peuvent pas encore casser directement les systèmes cryptographiques utilisés par Bitcoin ou BSC dans des conditions réelles. Par conséquent, cette recherche est davantage une préparation prospective qu’une réponse d’urgence face à un risque immédiat.

Dans l’ensemble, le message de cette étude est que la transition vers une blockchain résistante au quantique n’est pas impossible, mais pour maintenir la vitesse et la capacité d’expansion actuelles, le réseau sous-jacent et l’infrastructure devront probablement effectuer une mise à niveau.