TL;DR
- Un article d'Ethereum Research propose SPHINCS-, un schéma de vérification de signatures post-quantique sans état optimisé pour l'EVM.
- Cette conception remplace les fonctions SHAKE256 standard par du KECCAK256 natif de l'EVM, permettant une implémentation en Solidity sans modifications de protocole ni précompilateurs.
- La variante C13 est décrite comme pouvant être vérifiée pour environ 127 000 gaz, avec une signature de 3 704 octets.
- Cette proposition est non standard et au stade de la recherche, mais elle contribue au débat grandissant d'Ethereum sur la sécurité post-quantique.
Des chercheurs d'Ethereum explorent une nouvelle conception de signature post-quantique qui pourrait permettre aux portefeuilles de vérifier directement des signatures résistantes aux ordinateurs quantiques sur la machine virtuelle d'Ethereum (EVM), sans nécessiter de modifications du protocole.
La proposition, publiée sur Ethereum Research le 12 juin, présente SPHINCS- (prononcé « SPHINCS moins ») comme un schéma efficace et sans état de vérification de signatures post-quantique, conçu pour être compatible avec l'EVM. Le post crédite nicocsgy comme auteur et remercie tout particulièrement Vitalik Buterin ainsi que d'autres contributeurs.
Signatures Post-Quantiques Pour les Portefeuilles Ethereum
Le problème fondamental est que les portefeuilles de blockchain actuels reposent sur des hypothèses cryptographiques qui pourraient un jour être affaiblies par des ordinateurs quantiques suffisamment puissants. Cette menace n'est pas immédiate, mais les chercheurs et cryptographes d'Ethereum discutent de plus en plus de la manière dont les comptes pourraient migrer vers des schémas de signature résistants aux ordinateurs quantiques au fil du temps.
SPHINCS- est conçu autour d'une contrainte pratique : il doit fonctionner au sein de l'EVM telle qu'elle existe aujourd'hui. Au lieu de nécessiter de nouveaux précompilateurs ou des modifications au niveau du protocole, la proposition remplace les fonctions de hachage standards de SLH-DSA, comme SHAKE256, par du KECCAK256, qui est natif à Ethereum.
Ce choix de conception permet à la logique de vérification d'être implémentée en Solidity. En d'autres termes, la proposition ne demande pas à Ethereum de modifier immédiatement son protocole de base. Elle explore jusqu'où la vérification post-quantique des portefeuilles peut être poussée en utilisant les outils existants de l'EVM.
Budget de Signatures Réduit, Coûts Réduits
L'article réduit également le budget de signatures à une fourchette plus pertinente pour les portefeuilles de blockchain. Au lieu de cibler le standard de 2^64 signatures par clé, SPHINCS- se concentre sur un budget entre 2^14 et 2^20 signatures par clé.
L'argument est que les adresses Ethereum normales n'ont pas besoin d'un nombre astronomique de signatures. L'article indique que le 99,9e percentile annuel moyen des transactions sur Ethereum est d'environ 431 par adresse depuis la fusion (The Merge), ce qui suggère que des paramètres spécifiques aux portefeuilles peuvent être plus efficaces que des standards généralistes larges.
Pour sa variante C13, la proposition rapporte des coûts de vérification d'environ 127 000 gaz et une taille de signature de 3 704 octets. Elle compare cela avec le standard SLH-DSA-SHA2-128-24, qui, selon l'article, coûte 142 000 gaz avec une signature de 3 856 octets et nécessite environ 1,07 milliard d'appels de fonction de hachage pour la signature.
Toujours à l'Étude, Pas un Standard
La proposition prend soin de noter les compromis. SPHINCS- est non standard et ne correspond pas strictement aux paramètres du FIPS 205 car il utilise Keccak et des budgets de signature limités. Cela signifie qu'il doit être traité comme une recherche plutôt que comme un standard fini pour les comptes Ethereum.
Il existe également des contraintes pratiques pour les portefeuilles. L'article indique que les variantes C11 et C12 sont compatibles avec les portefeuilles matériels, mais les temps de signature sur un élément sécurisé ST33K1M5 sont respectivement de 390 secondes et 47,5 secondes. Cela met en lumière l'écart entre l'efficacité théorique de la vérification et l'expérience utilisateur réelle.
Néanmoins, la direction est importante. La sécurité à long terme des comptes sur Ethereum nécessitera probablement de multiples approches, notamment de nouveaux schémas de signature, des outils d'abstraction de compte, des chemins de migration et une meilleure expérience utilisateur (UX) pour les portefeuilles.
Pourquoi C'est Important
La sécurité post-quantique reste un problème tourné vers l'avenir, mais les réseaux de blockchain ne peuvent pas attendre que les attaques quantiques soient pratiques pour commencer à réfléchir à la migration. Les mises à niveau des portefeuilles, les standards, l'éducation des utilisateurs et la coordination de l'écosystème peuvent prendre des années.
SPHINCS- ne résout pas l'ensemble de ce problème. Mais il donne aux chercheurs d'Ethereum une autre conception concrète à tester : une voie de vérification post-quantique, sans état et native à l'EVM, qui pourrait fonctionner sans attendre de changements à la couche de base.
