09-02-2017

Vers un accès égal aux monnaies numériques

Des scientifiques de l'Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) de l'Université du Luxembourg ont développé un important algorithme mathématique appelé "Equihash". Equihash est un élément essentiel de la nouvelle crypto-monnaie Zcash, qui offre plus de confidentialité et d'équité que le célèbre bitcoin. Zcash a commencé à fonctionner comme technologie expérimentale pour une monnaie numérique communautaire fin 2016.

Le bitcoin est de loin la monnaie numérique la plus reconnue et la plus utilisée. Elle a été créée en janvier 2009 et a beaucoup attiré l'attention depuis. Mais elle n'est pas la seule en son genre. Wikipedia liste près de cent crypto-monnaies à plus d'1 million de dollars US de capitalisation boursière chacune.

L'une des crypto-monnaies les plus récentes "Zcash" peut être vue comme une mise à jour du protocole Bitcoin. Dans Bitcoin, les transactions sont enregistrées dans un registre global qu'on appelle blockchain. La validité des dernières transactions de la blockchain est vérifiée environ toutes les dix minutes. La vérification des transactions et la création de nouveaux blocs pour la blockchain (ce qu'on appelle communément minage) requièrent une grande puissance, qui est fournie par des ordinateurs dédiés à travers le monde. Les "mineurs" qui participent à la puissance de calcul sont récompensés avec de nouveaux coins.

Résoudre des défauts principaux de Bitcoin

Zcash tente de résoudre les deux défauts principaux de Bitcoin : son manque de confidentialité au niveau des transactions et la centralisation de la vérification des transactions placée entre les mains d'une douzaine de mineurs qui ont investi dans des quantités importantes de matériel de minage spécialisé. Bitcoin est enclin à une telle centralisation car la charge de calcul de l'algorithme de minage du bitcoin peut être répartie en de nombreuses petites tâches différentes pouvant être conduites en parallèle. L'algorithme est facile à implémenter dans des micropuces dédiées, bon marché et éco-énergétiques, ce qui rend inefficace l'utilisation de matériel standard. Le minage de bitcoins est aujourd'hui effectué par des supercalculateurs spécialisés, situés dans des endroits où l'électricité et/ou la climatisation représentent un moindre coût. Le prix de ces supercalculateurs se compte en millions d'euros mais ils fournissent une puissance de minage bien plus importante qu'un matériel PC standard au même prix.

Le professeur Alex Biryukov, directeur du groupe de recherche "Cryptolux" et le Dr Dmitry Khovratovich du SnT ont développé l'algorithme "Equihash", susceptible de résoudre ce problème. Equihash est ce qu'on appelle un problème "memory-hard" qui ne peut pas être divisé en blocs plus petits. Il peut être calculé plus efficacement sur des ordinateurs de bureau avec leurs processeurs multicœurs et leurs gigaoctets de mémoire que sur des puces spéciales. "Si 10 000 mineurs avec un seul PC étaient actifs, l'investissement pour rivaliser avec eux dans Zcash équivaudrait à 10 000 fois le prix d'un PC, alors qu'avec Bitcoin, l'investissement serait bien moins important", avance Dmitry Khovratovich. Cela reflète une monnaie numérique plus démocratique qui permet à plus d'utilisateurs de contribuer au processus de minage. Il ajoute : "La force d'une crypto-monnaie réside dans le fait que le registre est réparti au niveau mondial. Notre algorithme Equihash inverse la situation en place pour revenir à ce monde plus idéal."

Un algorithme unique de minage

Equihash a été présenté pour la première fois au Network and Distributed System Security Symposium de l'année dernière – une manifestation classée dans le top 5 des évènements sur la sécurité des systèmes IT. Le professeur Biryukov commente : "Étant donné qu'Equihash est basé sur un problème relevant de l'informatique fondamentale, les avancées dans les algorithmes de minage d'Equihash devraient bénéficier à l'informatique dans son ensemble. Equihash est jusqu'à maintenant unique parmi tous les algorithmes de minage : d'un côté, il est "memory-hard", de l'autre, il est très facile à vérifier." En d'autres mots, si le minage de nouveaux coins avec Zcash/Equihash est comparativement cher, du fait qu'il présente un risque moindre de monopolisation parce qu'il nécessite une grande quantité de mémoire et des calculs difficiles, vérifier que les nouveaux coins sont authentiques prend moins de mémoire, est plus rapide et moins cher.

Considérant ces avantages, les créateurs de Zcash ont choisi Equihash comme algorithme de minage de coins et de vérification des transactions. Equihash n'est de plus pas limité à une utilisation dans Zcash : Equihash peut être utilisé dans n'importe quelle crypto-monnaie, y compris bitcoin.

 "De par sa contribution à Zcash, le Cryptography and Security lab (CryptoLux) a montré sa force en matière de recherche novatrice immédiatement appliquée dans l'industrie de la technologie financière", affirme le professeur Björn Ottersten, directeur du SnT. "Nous invitons les étudiants à nous suivre dans ce domaine prometteur", ajoute le professeur Biryukov. "Il reste encore de nombreux défis de recherche à surmonter."

Photo: © scienceRELATIONS

  • Mis à jour le 09-02-2017