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Des chercheurs d’Alloc Init ont proposé, dans un article publié le 24 septembre, des transferts privés de Bitcoin utilisant des preuves à divulgation nulle de connaissance, sans nécessiter de soft fork.
Les chercheurs d’Alloc Init, Clara Shikhelman, Mikhail Komarov et Aleksei Moskvin, ont publié Shielded Bitcoin comme un métaprotocole qui utilise Bitcoin pour publier et ordonner des données de transaction chiffrées. Les nœuds Bitcoin n’auraient pas besoin de comprendre ni d’appliquer les règles du système de confidentialité.
Baptisé Shielded Bitcoin, le système proposé reprend des idées fondamentales de Zcash, notamment les notes chiffrées, les nullifiers et les preuves à divulgation nulle de connaissance. Il masquerait les expéditeurs et destinataires shielded, les montants transférés ainsi que les liens vers des notes antérieures, tout en laissant inchangées les règles de consensus existantes de Bitcoin.
La proposition reste au stade de la recherche, et non d’un logiciel Bitcoin déployé. Alloc Init n’a annoncé aucune date de lancement sur le mainnet, tandis qu’un mécanisme distinct permettant de faire entrer et sortir des BTC du système shielded est encore en cours de développement. Le fondateur Misha Komarov a qualifié la technique sous-jacente d’expérimentale lors d’un entretien publié le 24 septembre.
Dans l’architecture proposée, Bitcoin fonctionnerait comme ce que les chercheurs décrivent comme une couche neutre de publication et d’ordonnancement. Une transaction shielded placerait des notes chiffrées, des nullifiers et une preuve à divulgation nulle de connaissance dans les données transportées par une transaction Bitcoin ordinaire.
Des programmes distincts appelés indexeurs liraient ces données selon l’ordre établi des transactions Bitcoin. Un indexeur vérifierait la preuve à divulgation nulle de connaissance, contrôlerait si chaque nullifier est déjà apparu auparavant, puis mettrait à jour sa vue du système shielded lorsque la transaction passe ces vérifications. Des données shielded invalides pourraient tout de même entrer dans la blockchain Bitcoin, car Bitcoin lui-même n’appliquerait pas le métaprotocole. L’indexeur les rejetterait simplement de l’état de Shielded Bitcoin.
Un expéditeur consommerait des notes chiffrées représentant une valeur précédemment reçue et créerait de nouvelles notes pour les destinataires. La preuve établirait que l’expéditeur contrôle des notes valides, qu’il n’a pas créé de valeur à partir de rien et qu’il a équilibré les entrées et sorties de la transaction sans exposer les montants sous-jacents ni les notes.
Comme crypto.news l’a expliqué dans son récent guide sur les preuves à divulgation nulle de connaissance, les systèmes ZK peuvent prouver qu’un calcul a suivi des règles spécifiées sans révéler les informations privées utilisées dans ce calcul. Shielded Bitcoin applique ce modèle aux transferts de Bitcoin, tandis que ses indexeurs gèrent la vérification en dehors du consensus Bitcoin.
Un indexeur malveillant pourrait fournir des informations obsolètes, omettre des transferts ou retarder les mises à jour de portefeuille, ont indiqué les chercheurs. Un tel indexeur ne prendrait toutefois pas le contrôle de la clé de dépense d’un utilisateur. Les utilisateurs pourraient changer d’indexeur ou rejouer indépendamment l’historique des transactions shielded à partir de Bitcoin.
Shielded Bitcoin suit de près le modèle de notes utilisé par Zcash. Les nullifiers identifient le moment où une note a été dépensée sans révéler publiquement quelle note chiffrée a produit le nullifier, permettant à un indexeur de rejeter les doubles dépenses tout en gardant le lien de transaction caché.
Komarov a résumé le concept plus simplement lors de son entretien de septembre : « C’est fondamentalement Zcash. » Il a indiqué que les utilisateurs placeraient des bitcoins dans un pool privé, recevraient des notes chiffrées, puis pourraient ultérieurement dépenser, fractionner ou utiliser ces notes lors d’un retrait. Alloc Init a l’intention de relier ce système à Bitcoin via ses recherches sur PIPEs.
La confidentialité ne rendrait pas chaque aspect de l’activité invisible. Les observateurs publics pourraient toujours voir quand une transaction Shielded Bitcoin a eu lieu, son timing, ses frais de transaction, la taille de ses données, le nombre de notes consommées et créées, ainsi que la transaction Bitcoin transportant les informations chiffrées. Un portefeuille Bitcoin identifiable utilisé pour publier ces transactions pourrait révéler davantage d’informations sur le publieur.
Les chercheurs fournissent des clés distinctes en lecture seule pour consulter les activités entrantes ou sortantes. Les utilisateurs pourraient divulguer des informations de transaction sélectionnées à un comptable ou à une contrepartie sans céder leur autorité de dépense, bien qu’Alloc Init avertisse que le partage d’une clé de visualisation complète révélerait tout ce que couvre cette clé.
Dans une couverture connexe, crypto.news a rapporté cette semaine une demande croissante pour les systèmes crypto axés sur la confidentialité. Le rapport citait des données de ZecStats montrant 4,91 millions de ZEC dans les pools shielded de Zcash, soit 29 % de l’offre émise à ce moment-là.
La proposition a suscité des questions quant au niveau de confidentialité qu’un nouveau pool shielded pourrait offrir à son lancement. Le développeur Vadim Zavodil a fait valoir que Zcash dispose déjà de plusieurs années d’activité shielded derrière son ensemble d’anonymat, tandis qu’un nouveau métaprotocole Bitcoin commencerait avec peu de participants.
« La confidentialité est une fonction de la foule », a écrit Zavodil, soutenant qu’un utilisateur précoce de Shielded Bitcoin pourrait disposer de très peu de transactions comparables dans lesquelles se fondre. Sa critique porte sur l’anonymat pratique lié au comportement des utilisateurs et à la taille du pool, et non sur la capacité de la preuve cryptographique elle-même à masquer ses entrées privées.
L’explication d’Alloc Init reconnaît la même limite générale. Une grande quantité de bitcoin entrant dans un système shielded ne crée pas à elle seule un ensemble d’anonymat solide si seuls quelques acteurs génèrent la majorité des notes, ou si des portefeuilles individuels suivent des schémas reconnaissables de dépôt, de retrait ou de timing.
Les recherches sur Zcash ont documenté des problèmes comportementaux similaires. Une étude évaluée par des pairs publiée en 2018 a conclu que les schémas de transaction pouvaient réduire l’ensemble d’anonymat effectif même lorsque la cryptographie shielded sous-jacente restait intacte. L’étude portait sur une implémentation plus ancienne de Zcash et est antérieure à plusieurs mises à niveau ultérieures.
Le chercheur en post-quantique Pierre-Luc Dallaire-Demers a soulevé une préoccupation cryptographique distincte. Il a décrit la construction comme intéressante, mais « pas du tout résistante au quantique ». Dans un suivi, il a indiqué qu’il examinait ce qu’exigerait une version entièrement post-quantique si Bitcoin adoptait un jour des signatures post-quantiques.
Komarov a donné une vision plus conditionnelle. Son entretien avec Unchained indiquait que la trajectoire éventuelle du pool shielded vers une résistance quantique dépendrait en partie du propre système de signatures de Bitcoin. Alloc Init n’a pas présenté Shielded Bitcoin comme une implémentation post-quantique achevée.
Eli Ben-Sasson, co-auteur de Zerocash et CEO de StarkWare, a réagi plus favorablement à l’orientation du projet, tout en soulignant qu’il n’avait pas encore examiné l’intégralité de l’article. Son soutien représentait donc une réaction initiale, et non une validation technique de la construction.
Un élément majeur encore inachevé est le mouvement des BTC réels vers et depuis le métaprotocole shielded. L’explication d’Alloc Init du 24 septembre indique que l’article actuel spécifie les transferts shielded une fois que la valeur se trouve à l’intérieur du système, tandis qu’un prochain article décrira les peg-ins et peg-outs à l’aide de PIPEs.
PIPEs repose sur le chiffrement de témoin pour rendre l’accès à une clé de signature Bitcoin conditionnel à la preuve que des règles spécifiées ont été respectées. Komarov a expliqué en février sur la Bitcoin Development Mailing List que PIPEs v2 pourrait émuler certaines fonctions de covenant et de vérification à divulgation nulle de connaissance sans nécessiter de soft fork de Bitcoin.
L’infrastructure cryptographique reste toutefois lourde sur le plan computationnel. La publication de Komarov en février estimait qu’un ciphertext PIPEs v2 nécessitait environ 330 To de stockage, tout en indiquant que les chercheurs connaissaient une voie permettant à terme de ramener ce chiffre vers 100 Go. Cet objectif plus faible n’avait pas été atteint dans cette publication.
Les transferts shielded consommeraient également plus d’espace dans les blocs Bitcoin. Komarov a déclaré à Unchained qu’une charge utile shielded chiffrée représenterait environ 700 octets virtuels, contre environ 100 à 200 octets virtuels pour une transaction Bitcoin typique. Il a estimé que les frais de mineur qui en résulteraient pourraient être approximativement quatre fois plus élevés.
Aucune date de lancement n’a été fixée. Komarov a indiqué que l’équipe recueille des retours techniques tout en poursuivant ses travaux sur cette construction expérimentale, notamment par des tentatives ouvertes d’identifier des failles dans la conception et par une collaboration avec le chercheur en chiffrement de témoin Sanjam Garg.
La prochaine présentation publique prévue est fixée au 28 septembre 2026. L’agenda de la Bitcoin Treasuries Conference mentionne la chercheuse d’Alloc Init Clara Shikhelman pour une session de cinq minutes intitulée « Shielded Bitcoin: Private Transfers on Bitcoin L1 » à New York.
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