Dans un article de recherche publié le 6 août dernier, les chercheurs Dmytro Zakharov, Mikhail Kudinov, Viktoria Balatska et Yaroslava Chopa, de Blockstream Research, s’intéressent à la transition du réseau Bitcoin vers la sécurité post-quantique via les schémas de signature fondés sur les réseaux euclidiens (lattices) ¹, une branche de la cryptographie post-quantique.
Face à l’émergence future d’ordinateurs quantiques capables de casser les algorithmes actuels reposant sur le logarithme discret, comme ECDSA ou Schnorr, les auteurs se concentrent ici spécifiquement sur les schémas à réseaux euclidiens (une précédente étude avait déjà passé en revue les schémas fondés sur le hachage). Cette famille de schémas se distingue par des tailles de clés et de signatures compactes, ainsi que par une structure algébrique dont le potentiel, pas encore concrétisé par des constructions pratiques, optimisées et prêtes pour la production, pourrait à terme permettre des fonctionnalités avancées comme les signatures à seuil ou les multi-signatures.
L’analyse s’articule autour de l’examen détaillé de trois schémas : Dilithium, Falcon et Hawk. Dilithium, standardisé par le NIST sous le nom ML-DSA, mise sur une grande simplicité d’implémentation grâce à des opérations exclusivement entières et l’absence d’échantillonnage gaussien complexe, mais il affiche l’empreinte sur la chaîne la plus importante des trois. Falcon, sélectionné par le NIST pour standardisation (projet FIPS-206), atteint les tailles les plus faibles parmi les schémas standardisés ; sa vérification, qui repose uniquement sur de l’arithmétique entière, est aussi la plus rapide et la plus légère pour les nœuds du réseau. Sa génération de signature requiert en revanche une arithmétique en virgule flottante, qui impose une émulation logicielle rigoureuse pour garantir un résultat identique quelle que soit la plateforme. Il n’en reste pas moins le meilleur compromis entre performance et sécurité parmi les schémas à réseaux étudiés. Enfin, Hawk, conçu pour une compacité proche de celle de Falcon sans recourir aux nombres flottants, est également étudié, bien qu’il ait depuis été retiré du processus de standardisation du NIST après la découverte d’une attaque par recouvrement de clé.
Compte tenu des spécificités de Bitcoin, où des fonds peuvent rester non dépensés (donc potentiellement vulnérables) pendant des décennies, les auteurs recommandent de viser au minimum le niveau de sécurité 3 du NIST, afin de se prémunir contre d’éventuels progrès futurs en cryptanalyse. Il ressort de l’étude que Falcon constitue l’alternative la plus prometteuse pour limiter l’occupation des blocs. Toutefois, tant que sa standardisation n’est pas finalisée et que les méthodes de dérivation déterministe de clés pour les portefeuilles restent immatures, les schémas fondés sur le hachage demeurent, selon les auteurs, la solution de transition la plus conservatrice et la plus facilement déployable dès aujourd’hui.
Source : https://eprint.iacr.org/2026/1628.pdf
¹ Les réseaux euclidiens sont des structures géométriques répétitives en plusieurs dimensions. Les problèmes mathématiques qui s’y posent (comme trouver le point du réseau le plus proche d’un point donné) sont considérés difficiles à résoudre efficacement, y compris pour un ordinateur quantique, ce qui en fait un pilier majeur de la cryptographie post-quantique.
