A primeira transação de Bitcoin resistente a quantum foi extraída



Um pesquisador da StarkWare enviou com sucesso a primeira transação Bitcoin projetada para resistir a ataques de um computador quântico suficientemente poderoso. A transação experimental chegou à rede principal do Bitcoin sem exigir um soft fork ou qualquer alteração nas regras de consenso da rede.

Embora a conquista seja significativa, não é uma solução completa para o potencial problema quântico do Bitcoin. É melhor entendido como uma demonstração de que os usuários podem criar uma saída de emergência resistente a quantum hoje, mesmo enquanto os desenvolvedores continuam debatendo uma solução permanente em nível de protocolo.

Os computadores quânticos representam um problema potencialmente sério para o Bitcoin porque grande parte da segurança da rede depende de suposições criptográficas que máquinas suficientemente poderosas poderiam eventualmente derrotar. O Bitcoin usa criptografia de curva elíptica para as assinaturas que comprovam a propriedade das moedas. Um computador quântico criptograficamente relevante executando o algoritmo de Shor poderia, teoricamente, derivar uma chave privada de uma chave pública exposta, permitindo que um invasor gastasse fundos que não possui.

A maior preocupação prática é o bitcoin já estar em endereços que poderiam eventualmente ser vulneráveis ​​a um ataque quântico. Glassnode estimado em maio, cerca de 6,04 milhões de BTC, ou 30,2% da oferta emitida, tinham chaves públicas expostas na cadeia. A um preço de bitcoin de US$ 80.000, isso se traduz em cerca de US$ 483 bilhões em moedas potencialmente vulneráveis.

Esse enorme conjunto de bitcoins potencialmente roubáveis ​​é o motivo pelo qual o problema às vezes é descrito como um caça ao tesouro quântico. Somente as primeiras moedas do criador do Bitcoin, Satoshi Nakamoto, que de outra forma poderiam nunca se mover se ninguém tiver as chaves associadas, representam um prêmio potencial extraordinário para quem desenvolver um computador quântico suficientemente poderoso.

Alguns desenvolvedores de Bitcoin passaram grande parte do ano passado discutindo sobre o que deveria acontecer antes que tal máquina chegasse. A visão emergente tem menos a ver com apressar uma mudança de emergência no Bitcoin hoje e mais com ter um mecanismo de migração pronto para ser implantado antes do chamado dia Q, o ponto em que os computadores quânticos se tornam capazes de quebrar as assinaturas existentes do Bitcoin.

Matt Corallo, que foi um dos primeiros desenvolvedores a trabalhar no Bitcoin, argumentou que o objetivo imediato deveria ser aumentar o número de moedas que podem ser protegidas antes que exista um computador quântico criptograficamente relevante. Em uma discussão para desenvolvedores de Bitcoin este ano, ele escreveu que a comunidade deveria procurar “minimizar a chance de a comunidade Bitcoin sentir a necessidade de desembolsar para queimar moedas”, reduzindo a quantidade de bitcoin que permanece vulnerável.

Corallo também descreveu um futuro em que uma bifurcação suave poderia desativar trajetórias de gastos vulneráveis ​​assim que a ameaça se tornasse suficientemente grave. O mecanismo preciso permanece controverso, especialmente sobre o que deveria acontecer com as moedas cujos proprietários não conseguem migrar. Essas moedas deveriam ser congeladas para sempre em algum momento ou uma entidade com um computador quântico deveria ser capaz de arrebatá-las?

A questão atraiu atenção muito além da principal comunidade de desenvolvedores do Bitcoin. Coinbase estabeleceu um conselho consultivo independente focado em computação quântica e segurança de blockchain no espaço criptográfico em geral. Em julho, Coinbase, Strategy, BlackRock, Galaxy, Fidelity Digital Assets, Blockstream e outras empresas fundaram um consórcio que prometeu US$ 15 milhões ao longo de três anos para pesquisas de segurança do Bitcoin, tendo a criptografia pós-quântica como seu primeiro foco.

Dito isto, não há consenso sobre a ameaça quântica ser uma questão iminente que deve ser tratada hoje. Michael Saylor da estratégia e muitos outros argumentaram que uma séria ameaça quântica provavelmente estará a mais de uma década de distância, enquanto a pesquisa da Coinbase enfatizou que a preparação precisa começar bem antes que a tecnologia se torne capaz de quebrar a criptografia existente. Mesmo assim, alguns investidores trataram a questão como um motivo para permanecerem cautelosos quanto à exposição institucional ao bitcoin. Ray Dalio, por exemplo, citou repetidamente a computação quântica entre os riscos tecnológicos enfrentados pelo bitcoin.

Esse é o pano de fundo para Experiência recente da StarkWare com uma transação Bitcoin resistente a quantum.

A transação usa um sistema chamado Quantum-Safe Bitcoin, ou QSB, desenvolvido pelo pesquisador da StarkWare Avihu Levy. Levy publicou a abordagem pela primeira vez em abril em um papel argumentando que as transações Bitcoin poderiam se tornar resistentes a ataques quânticos sem alterar o protocolo.

Em vez de usar os tipos de assinaturas digitais que um computador quântico suficientemente poderoso poderia eventualmente quebrar, o QSB depende de uma abordagem criptográfica diferente construída em torno do hashing, uma técnica considerada muito mais resistente a ataques quânticos. O método baseia-se em uma proposta anterior chamada Binohash e foi projetado para funcionar dentro das regras de transação existentes do Bitcoin, o que significa que não requer alteração do software básico da rede para ser usado hoje.

No entanto, há um grande problema. A criação de uma dessas transações requer computação substancial fora da cadeia. O artigo original de Levy estimou o custo da GPU em algumas centenas de dólares, em comparação com as pequenas taxas normalmente associadas ao envio de bitcoin. O método foi explicitamente apresentado como uma opção de último recurso, em vez de algo adequado para pagamentos comuns de Bitcoin.

Além disso, embora o QSB possa proteger as moedas quando elas são movidas para uma saída resistente a quantum, movê-las para lá pode se tornar perigoso se já existir um computador quântico criptograficamente relevante. Quando um usuário transmite uma transação a partir de um endereço vulnerável a quantum, as informações necessárias para obter sua chave privada podem ficar disponíveis para um invasor quântico, permitindo potencialmente que o invasor roube as moedas antes que a transação seja confirmada. Isso torna o QSB uma rota de fuga de emergência potencialmente útil, mas a migração de moedas vulneráveis ​​antes que exista um CRQC evitaria completamente essa corrida.

A StarkWare também não vê isso como algo próximo de uma resposta final à questão quântica. Eli Ben-Sasson, CEO da empresa, comparou a técnica a um barco salva-vidas, ditado que proporciona garantias, mas “não é uma razão para relaxar” e, em vez disso, dá à indústria uma razão para criar mais salvaguardas deste tipo.

O pânico quântico que se espalhou pela criptografia no início deste ano obscureceu um pouco a realidade de que propostas para prontidão quântica, como Proposta de Melhoria do Bitcoin (BIP) 360já existem, e a primeira transação resistente a quantum na rede principal é uma prova de que pelo menos uma opção de emergência já funciona. No entanto, persiste a incerteza sobre detalhes como qual algoritmo de assinatura resistente a quantum deve ser usado e o que deve ser feito com o bitcoin que não é movido para um formato de endereço novo e seguro em tempo hábil.



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