La vulnérabilité Bitcoin pourrait permettre à des mineurs malveillants de prendre le contrôle

La monnaie numérique Bitcoin est l'un des phénomènes de l'air du temps de notre temps. Depuis 2009, il est passé d'une curiosité numérique à un phénomène en ligne. Il y a maintenant quelque 11,5 millions de Bitcoins en circulation et chacun vaut plus de 300 $.

Le système Bitcoin est spécialement conçu pour surmonter l'un des graves défauts des monnaies numériques précédentes : la possibilité de doubler les dépenses ; que deux personnes pouvaient dépenser deux exemplaires de la même monnaie en même temps. Il est également décentralisé de sorte qu'aucune organisation ou groupe organisé d'individus ne puisse contrôler la monnaie et empêcher certains types de transactions.

Mais Bitcoin n'est peut-être pas aussi sûr que tout le monde le pensait. Aujourd'hui, Ittay Eyal et Emin Gun Sirer de l'Université Cornell à Ithaca disent avoir découvert une faille qui permet à tout groupe organisé de mineurs de Bitcoin de s'emparer de la monnaie. Et ils disent que certains groupes aujourd'hui sont déjà assez grands pour faire le travail.

D'abord un peu de contexte. Le plus grand avantage de Bitcoin est peut-être son approche unique pour éviter les doubles dépenses. Pour ce faire, il enregistre chaque transaction dans un seul journal appelé blockchain. Un compte individuel ne peut dépenser un Bitcoin que si la blockchain enregistre qu'il possède le Bitcoin en premier lieu.

Ce journal est protégé par des cryptopuzzles qui ne peuvent être résolus que par un calcul numérique à grande échelle. Lorsque quelqu'un résout un tel casse-tête, il peut enregistrer de nouvelles transactions et est récompensé par des frais sous la forme de nouveaux Bitcoins.

D'où l'émergence des mineurs de Bitcoin. Ce sont des gens qui consacrent de la puissance de calcul pour résoudre des cryptopuzzles et sont payés pour leur travail en Bitcoins.

Si vous envisagez une carrière de mineur de Bitcoin, vous rencontrerez immédiatement un problème. Les cryptopuzzles sont si difficiles que les chances d'en résoudre un par vous-même sont minimes. Les mineurs de Bitcoin travaillent donc ensemble en groupes afin de pouvoir résoudre les problèmes plus rapidement. Si l'un d'entre eux résout une énigme, ils partagent tous les bénéfices.

Il y a beaucoup de groupes à rejoindre et il n'y a aucun avantage à se joindre les uns aux autres. La sagesse reçue est que cela maintient l'exploitation minière décentralisée.

Mais maintenant, Eyal et Sirer disent que ce n'est pas vrai et ont découvert comment un groupe de mineurs égoïstes pourrait s'emparer de la monnaie. Nous montrons que la sagesse conventionnelle est fausse, disent-ils.

L'astuce consiste à extraire des Bitcoins mais à garder les résultats secrets. Cela crée une fourchette dans la blockchain de sorte qu'une moitié de la fourchette est publique et l'autre moitié est secrète.

Le système Bitcoin a un moyen de résoudre ces types de fourches, qui se produisent de temps en temps par accident. Il faut que les mineurs rejoignent la plus longue fourche. Les transactions dans l'autre fourche sont ensuite soumises à nouveau pour résolution.

Si les mineurs égoïstes font leur fourchette plus longue que celle du public, cela devient la chaîne choisie.

Le problème est que le calcul effectué sur la fourche abandonnée est gaspillé. Ainsi, les mineurs égoïstes finissent par obtenir plus que leur juste part de Bitcoins. Cela permet aux pools de mineurs complices qui l'adoptent de gagner des revenus supérieurs à leur puissance minière, disent Eyal et Sirer.

Ayant faussé le système en faveur des mineurs égoïstes, d'autres mineurs voient qu'ils peuvent faire plus de Bitcoins en rejoignant ce groupe. Le résultat est un point de basculement dans lequel le système minier Bitcoin devient soudainement dominé par un seul groupe. Et ce groupe peut exercer le contrôle qu'il veut sur la manière dont les transactions sont enregistrées.

Bien sûr, l'exploitation minière égoïste n'atteint un point de basculement que si le groupe égoïste se compose d'une certaine fraction de mineurs de Bitcoin. Les groupes plus petits que cela ne peuvent pas forcer le système à basculer.

Le résultat clé calculé par Eyal et Sirer est que le seuil de basculement est proche de zéro zéro. Ainsi, presque n'importe quel groupe pourrait adopter la stratégie d'exploitation minière égoïste et finir par contrôler le système.

Eyal et Sirer ont une sorte de solution. Cela implique de changer le système afin qu'il choisisse une fourchette plutôt qu'une autre au hasard (plutôt que de choisir la seule). Lorsque ce choix est aléatoire, il est alors plus difficile pour les mineurs égoïstes de prendre le contrôle.

Mais pas tellement plus dur. Eyal et Sirer calculent que cela augmente le seuil de basculement pour les groupes qui contrôlent environ 25% de tous les minages de Bitcoin. Même avec notre proposition de correctif qui relève le seuil à 25 %, les perspectives sont sombres : il existe déjà des gisements dont la puissance minière dépasse les 25 %, soulignent-ils.

Il existe une autre solution possible : les mineurs eux-mêmes empêcheront les groupes de devenir trop gros. Les mineurs devraient rompre avec les grands pools jusqu'à ce qu'aucun pool ne dépasse la taille seuil, et ainsi aucun pool ne peut bénéficier de la stratégie Selfish-Mine, suggèrent-ils.

Il est possible que les instincts altruistes des mineurs de Bitcoin empêchent le scénario cauchemardesque du système d'être pris en charge. Mais il reste à voir si cela l'emportera sur les instincts égoïstes des mineurs malveillants.

Quoi qu'il en soit, une bataille intéressante se profile.

Réf : arxiv.org/abs/1311.0243 : La majorité ne suffit pas : le minage de Bitcoin est vulnérable

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