À propos de CKB et de la résistance quantique – Comment le réseau Nervos se prépare pour l'avenir quantique
Le développement rapide de l'informatique quantique commence à poser une menace réelle et urgente pour les systèmes cryptographiques actuels.
Contrairement aux ordinateurs classiques, qui fonctionnent sur des bits binaires et nécessitent des quantités astronomiques de temps pour résoudre des énigmes cryptographiques, les ordinateurs quantiques utilisent des qubits qui existent en superposition.
Cela leur permet d'effectuer plusieurs calculs simultanément et de potentiellement casser des algorithmes cryptographiques largement utilisés, y compris ceux qui sécurisent les réseaux blockchain d'aujourd'hui, en une fraction du temps.
Les protocoles tels que ECDSA et RSA – qui sous-tendent la sécurité de Bitcoin et de nombreux autres réseaux – sont particulièrement vulnérables.
À mesure que les capacités quantiques augmentent, les cryptographes et les développeurs de blockchain s'efforcent de mettre en œuvre des défenses qui sécuriseront les réseaux dans un monde post-quantique.
À l'origine de cette initiative se trouve le Nervos Network, dont la couche fondamentale, CKB (Common Knowledge Base), est conçue non seulement avec une flexibilité à l'esprit mais aussi avec un support intégré pour la cryptographie résistante aux quantiques.
Le risque quantique pour la blockchain
La menace de l'informatique quantique réside dans sa capacité à saper les problèmes mathématiques sur lesquels repose la cryptographie classique.
Deux algorithmes quantiques majeurs mettent en évidence ce risque : l'algorithme de Shor et l'algorithme de Grover.
L'algorithme de Shor peut factoriser efficacement de grands entiers et résoudre les logarithmes discrets – la base mathématique de RSA et ECDSA.
Si un ordinateur quantique suffisamment puissant devenait disponible, il pourrait extraire des clés privées à partir de clés publiques, brisant ainsi le cœur de la cryptographie à clé publique.
Cela signifie que les fonds stockés sur des réseaux traditionnels basés sur UTXO comme Bitcoin – où les clés publiques sont révélées une fois les sorties dépensées – pourraient être exposés.
L'algorithme de Grover, bien qu'il ne soit pas aussi dévastateur, affaiblit l'efficacité des algorithmes basés sur des hachages comme SHA-256 en réduisant de moitié leur sécurité effective.
Cela pose des défis aux mécanismes de preuve de travail ( et aux structures d'arbre de Merkle – tous deux fondamentaux pour de nombreuses plateformes blockchain.
Avec des entreprises technologiques majeures telles que Google, Microsoft et NVIDIA faisant des avancées rapides dans l'informatique quantique – le processeur 'Willow' de Google aurait atteint plus de 100 qubits – la fenêtre de temps pour se préparer se referme rapidement.
)## Cryptographie post-quantique – La base de la défense
Pour rester en avance sur les menaces quantiques, les chercheurs ont développé des algorithmes de cryptographie post-quantique ### conçus pour résister aux attaques des ordinateurs classiques et quantiques.
Plusieurs familles d'algorithmes de PQC sont actuellement à l'examen et à la normalisation par le NIST.
La cryptographie basée sur les réseaux – en particulier les schémas CRYSTALS-Kyber (ML-KEM) et CRYSTALS-Dilithium (ML-DSA) – est devenue le leader en raison de sa forte sécurité et de son efficacité.
Ces deux algorithmes ont été officiellement approuvés en tant que FIPS 203 et 204 en août 2024.
Les algorithmes basés sur des hachages comme XMSS et SPHINCS+ offrent de fortes garanties théoriques mais présentent des tailles de signature plus grandes.
SPHINCS+ en particulier a gagné en traction en raison de sa nature sans état et de l'approbation de NIST.
L'adoption est déjà en cours dans tous les secteurs.
Cloudflare, par exemple, s'est engagé à déployer la PQC dans son infrastructure mondiale d'ici la mi-2025.
En mars 2025, le NIST a également ajouté HQC comme un autre mécanisme de encapsulation de clé standardisé (KEM), élargissant ainsi l'arsenal pour les systèmes résistants aux quantiques.
(## La préparation quantique intégrée de Nervos CKB
Contrairement à de nombreuses blockchains héritées qui sont étroitement liées à des primitives cryptographiques fixes, Nervos CKB a été conçu avec l'agilité cryptographique au cœur.
Plutôt que de s'appuyer uniquement sur des hard forks pour adopter de nouvelles méthodes cryptographiques, CKB utilise un système de script flexible basé sur son modèle de ‘cellule’.
Dans CKB, tous les actifs, y compris les jetons, les contrats intelligents et la logique utilisateur, sont stockés sous forme de cellules, qui sont programmables et modulaires.
Ces cellules ne sont pas codées en dur avec un seul standard cryptographique.
Au lieu de cela, ils peuvent être mis à jour ou étendus avec de nouveaux schémas cryptographiques en écrivant des scripts de verrouillage personnalisés, sans avoir besoin de modifier le protocole de base.
Ce design a déjà porté ses fruits – Nervos prend actuellement en charge SPHINCS+, un algorithme de signature basé sur un hachage sans état, approuvé par le NIST, considéré comme très sécurisé contre les attaques quantiques.
Les développeurs peuvent utiliser le script de verrouillage SPHINCS+ disponible sur la plateforme CKB pour créer des portefeuilles et des contrats qui sont résistants aux quantiques aujourd'hui.
Cette fonctionnalité place Nervos en avance sur son temps. Alors que la plupart des blockchains discutent encore de la préparation à la PQC, Nervos l'a déjà mise en œuvre.
À cet effet, un portefeuille auto-géré et open-source utilisant l'algorithme SPHINCS+ est déjà disponible sur Nervos )Quantum Purse###, permettant aux utilisateurs de protéger leurs actifs avec la résilience PQC.
L'environnement de contrat intelligent de Nervos – le CKB-VM – est basé sur l'ensemble d'instructions RISC-V, ce qui permet des calculs de bas niveau, agnostiques aux cryptomonnaies.
Les développeurs ne sont pas enfermés dans un seul langage ou algorithme.
Cette flexibilité signifie qu'à mesure que de nouvelles normes PQC émergent, elles peuvent être mises en œuvre directement dans des contrats intelligents ou des scripts de verrouillage sans attendre un fork de protocole important ou une refonte de VM.
(## Approches hybrides et chemins de transition pratiques
Nervos permet également des schémas cryptographiques hybrides, combinant à la fois des algorithmes classiques et des algorithmes résistants aux quantiques.
Par exemple, les développeurs peuvent créer des portefeuilles à double signature nécessitant à la fois une signature ECDSA et une signature SPHINCS+.
Cette approche en couches offre une compatibilité rétroactive avec l'infrastructure actuelle tout en ajoutant une résistance quantique.
Ces systèmes hybrides offrent un chemin de transition fluide – particulièrement précieux dans les années à venir alors que l'écosystème PQC mûrit.
Bien que remplacer complètement la cryptographie héritée soit l'objectif final, les schémas hybrides permettent aux réseaux de rester opérationnels et sécurisés pendant l'interim.
)## Défis et considérations
La résistance quantique s'accompagne de compromis.
Les algorithmes post-quantiques – en particulier ceux basés sur des hachages comme SPHINCS+ – entraînent généralement des tailles de signature plus grandes, parfois 10 fois ou plus, par rapport à l'ECDSA.
Cela impacte le stockage, la bande passante et la taille des transactions, qui sont des métriques critiques pour la performance de la blockchain.
Les coûts computationnels varient également. Certains algorithmes sont intensifs en CPU, ce qui pourrait augmenter les temps de validation des transactions.
L'approche modulaire de Nervos CKB signifie que les développeurs peuvent tester et optimiser ces compromis dans des applications spécifiques, plutôt que d'être contraints à des mises à jour universelles.
Le soutien actuel de CKB pour SPHINCS+ permet aux développeurs et aux chercheurs d'évaluer ces défis en production aujourd'hui plutôt que de se fier uniquement à la théorie.
Conclusion
L'informatique quantique n'est plus une préoccupation théorique lointaine.
Avec les progrès rapides du matériel quantique, les fondations cryptographiques des réseaux blockchain d'aujourd'hui sont en grave danger.
Les blockchains qui reposent uniquement sur des algorithmes classiques, tels que l'ECDSA ou le RSA, font face à un compromis éventuel et potentiellement catastrophique.
Le réseau Nervos, à travers sa couche CKB, présente un puissant exemple de conception de blockchain compatible avec l'avenir.
Avec son modèle « cellule », sa VM basée sur RISC-V et son support pour des scripts de verrouillage personnalisés post-quantique comme SPHINCS+, Nervos a déjà posé les bases de la résistance quantique.
Contrairement à de nombreux réseaux qui nécessiteront d'énormes révisions ou des hard forks pour survivre à la transition quantique, Nervos est conçu pour s'adapter.
Que ce soit par le biais de schémas hybrides ou d'une migration PQC complète, cela offre aux développeurs les outils pour rester en avance dès maintenant – et dans le futur post-quantique.
Pour approfondir vos connaissances sur Nervos CKB et la résistance quantique, référez-vous à ces ressources.
Calcul quantique – Nouveau défi à la sécurité de CKB – par Zishuang Han, Cryptape
Résistance Quantique dans les Blockchains – Préparer un Monde Post-Calcul Quantique – par Nervos.org
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Comment Nervos CKB atteint la résistance quantique à l'ère de l'informatique quantique - The Daily Hodl
À propos de CKB et de la résistance quantique – Comment le réseau Nervos se prépare pour l'avenir quantique
Le développement rapide de l'informatique quantique commence à poser une menace réelle et urgente pour les systèmes cryptographiques actuels.
Contrairement aux ordinateurs classiques, qui fonctionnent sur des bits binaires et nécessitent des quantités astronomiques de temps pour résoudre des énigmes cryptographiques, les ordinateurs quantiques utilisent des qubits qui existent en superposition.
Cela leur permet d'effectuer plusieurs calculs simultanément et de potentiellement casser des algorithmes cryptographiques largement utilisés, y compris ceux qui sécurisent les réseaux blockchain d'aujourd'hui, en une fraction du temps.
Les protocoles tels que ECDSA et RSA – qui sous-tendent la sécurité de Bitcoin et de nombreux autres réseaux – sont particulièrement vulnérables.
À mesure que les capacités quantiques augmentent, les cryptographes et les développeurs de blockchain s'efforcent de mettre en œuvre des défenses qui sécuriseront les réseaux dans un monde post-quantique.
À l'origine de cette initiative se trouve le Nervos Network, dont la couche fondamentale, CKB (Common Knowledge Base), est conçue non seulement avec une flexibilité à l'esprit mais aussi avec un support intégré pour la cryptographie résistante aux quantiques.
Le risque quantique pour la blockchain
La menace de l'informatique quantique réside dans sa capacité à saper les problèmes mathématiques sur lesquels repose la cryptographie classique.
Deux algorithmes quantiques majeurs mettent en évidence ce risque : l'algorithme de Shor et l'algorithme de Grover.
L'algorithme de Shor peut factoriser efficacement de grands entiers et résoudre les logarithmes discrets – la base mathématique de RSA et ECDSA.
Si un ordinateur quantique suffisamment puissant devenait disponible, il pourrait extraire des clés privées à partir de clés publiques, brisant ainsi le cœur de la cryptographie à clé publique.
Cela signifie que les fonds stockés sur des réseaux traditionnels basés sur UTXO comme Bitcoin – où les clés publiques sont révélées une fois les sorties dépensées – pourraient être exposés.
L'algorithme de Grover, bien qu'il ne soit pas aussi dévastateur, affaiblit l'efficacité des algorithmes basés sur des hachages comme SHA-256 en réduisant de moitié leur sécurité effective.
Cela pose des défis aux mécanismes de preuve de travail ( et aux structures d'arbre de Merkle – tous deux fondamentaux pour de nombreuses plateformes blockchain.
Avec des entreprises technologiques majeures telles que Google, Microsoft et NVIDIA faisant des avancées rapides dans l'informatique quantique – le processeur 'Willow' de Google aurait atteint plus de 100 qubits – la fenêtre de temps pour se préparer se referme rapidement.
)## Cryptographie post-quantique – La base de la défense
Pour rester en avance sur les menaces quantiques, les chercheurs ont développé des algorithmes de cryptographie post-quantique ### conçus pour résister aux attaques des ordinateurs classiques et quantiques.
Plusieurs familles d'algorithmes de PQC sont actuellement à l'examen et à la normalisation par le NIST.
La cryptographie basée sur les réseaux – en particulier les schémas CRYSTALS-Kyber (ML-KEM) et CRYSTALS-Dilithium (ML-DSA) – est devenue le leader en raison de sa forte sécurité et de son efficacité.
Ces deux algorithmes ont été officiellement approuvés en tant que FIPS 203 et 204 en août 2024.
Les algorithmes basés sur des hachages comme XMSS et SPHINCS+ offrent de fortes garanties théoriques mais présentent des tailles de signature plus grandes.
SPHINCS+ en particulier a gagné en traction en raison de sa nature sans état et de l'approbation de NIST.
L'adoption est déjà en cours dans tous les secteurs.
Cloudflare, par exemple, s'est engagé à déployer la PQC dans son infrastructure mondiale d'ici la mi-2025.
En mars 2025, le NIST a également ajouté HQC comme un autre mécanisme de encapsulation de clé standardisé (KEM), élargissant ainsi l'arsenal pour les systèmes résistants aux quantiques.
(## La préparation quantique intégrée de Nervos CKB
Contrairement à de nombreuses blockchains héritées qui sont étroitement liées à des primitives cryptographiques fixes, Nervos CKB a été conçu avec l'agilité cryptographique au cœur.
Plutôt que de s'appuyer uniquement sur des hard forks pour adopter de nouvelles méthodes cryptographiques, CKB utilise un système de script flexible basé sur son modèle de ‘cellule’.
Dans CKB, tous les actifs, y compris les jetons, les contrats intelligents et la logique utilisateur, sont stockés sous forme de cellules, qui sont programmables et modulaires.
Ces cellules ne sont pas codées en dur avec un seul standard cryptographique.
Au lieu de cela, ils peuvent être mis à jour ou étendus avec de nouveaux schémas cryptographiques en écrivant des scripts de verrouillage personnalisés, sans avoir besoin de modifier le protocole de base.
Ce design a déjà porté ses fruits – Nervos prend actuellement en charge SPHINCS+, un algorithme de signature basé sur un hachage sans état, approuvé par le NIST, considéré comme très sécurisé contre les attaques quantiques.
Les développeurs peuvent utiliser le script de verrouillage SPHINCS+ disponible sur la plateforme CKB pour créer des portefeuilles et des contrats qui sont résistants aux quantiques aujourd'hui.
Cette fonctionnalité place Nervos en avance sur son temps. Alors que la plupart des blockchains discutent encore de la préparation à la PQC, Nervos l'a déjà mise en œuvre.
À cet effet, un portefeuille auto-géré et open-source utilisant l'algorithme SPHINCS+ est déjà disponible sur Nervos )Quantum Purse###, permettant aux utilisateurs de protéger leurs actifs avec la résilience PQC.
L'environnement de contrat intelligent de Nervos – le CKB-VM – est basé sur l'ensemble d'instructions RISC-V, ce qui permet des calculs de bas niveau, agnostiques aux cryptomonnaies.
Les développeurs ne sont pas enfermés dans un seul langage ou algorithme.
Cette flexibilité signifie qu'à mesure que de nouvelles normes PQC émergent, elles peuvent être mises en œuvre directement dans des contrats intelligents ou des scripts de verrouillage sans attendre un fork de protocole important ou une refonte de VM.
(## Approches hybrides et chemins de transition pratiques
Nervos permet également des schémas cryptographiques hybrides, combinant à la fois des algorithmes classiques et des algorithmes résistants aux quantiques.
Par exemple, les développeurs peuvent créer des portefeuilles à double signature nécessitant à la fois une signature ECDSA et une signature SPHINCS+.
Cette approche en couches offre une compatibilité rétroactive avec l'infrastructure actuelle tout en ajoutant une résistance quantique.
Ces systèmes hybrides offrent un chemin de transition fluide – particulièrement précieux dans les années à venir alors que l'écosystème PQC mûrit.
Bien que remplacer complètement la cryptographie héritée soit l'objectif final, les schémas hybrides permettent aux réseaux de rester opérationnels et sécurisés pendant l'interim.
)## Défis et considérations
La résistance quantique s'accompagne de compromis.
Les algorithmes post-quantiques – en particulier ceux basés sur des hachages comme SPHINCS+ – entraînent généralement des tailles de signature plus grandes, parfois 10 fois ou plus, par rapport à l'ECDSA.
Cela impacte le stockage, la bande passante et la taille des transactions, qui sont des métriques critiques pour la performance de la blockchain.
Les coûts computationnels varient également. Certains algorithmes sont intensifs en CPU, ce qui pourrait augmenter les temps de validation des transactions.
L'approche modulaire de Nervos CKB signifie que les développeurs peuvent tester et optimiser ces compromis dans des applications spécifiques, plutôt que d'être contraints à des mises à jour universelles.
Le soutien actuel de CKB pour SPHINCS+ permet aux développeurs et aux chercheurs d'évaluer ces défis en production aujourd'hui plutôt que de se fier uniquement à la théorie.
Conclusion
L'informatique quantique n'est plus une préoccupation théorique lointaine.
Avec les progrès rapides du matériel quantique, les fondations cryptographiques des réseaux blockchain d'aujourd'hui sont en grave danger.
Les blockchains qui reposent uniquement sur des algorithmes classiques, tels que l'ECDSA ou le RSA, font face à un compromis éventuel et potentiellement catastrophique.
Le réseau Nervos, à travers sa couche CKB, présente un puissant exemple de conception de blockchain compatible avec l'avenir.
Avec son modèle « cellule », sa VM basée sur RISC-V et son support pour des scripts de verrouillage personnalisés post-quantique comme SPHINCS+, Nervos a déjà posé les bases de la résistance quantique.
Contrairement à de nombreux réseaux qui nécessiteront d'énormes révisions ou des hard forks pour survivre à la transition quantique, Nervos est conçu pour s'adapter.
Que ce soit par le biais de schémas hybrides ou d'une migration PQC complète, cela offre aux développeurs les outils pour rester en avance dès maintenant – et dans le futur post-quantique.
Pour approfondir vos connaissances sur Nervos CKB et la résistance quantique, référez-vous à ces ressources.
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