Coinbase telah mulai merancang sistem kustodi pasca-kuantum yang ditujukan untuk melindungi sekitar $250 miliar aset institusional sambil mendukung skema tanda tangan baru apa pun yang diadopsi oleh Bitcoin atau blockchain lainnya.
MARA Foundation TV menghadirkan Kepala Kriptografer Coinbase Yehuda Lindell, yang mengatakan bahwa bursa tersebut ingin platform kustodinya tetap dapat digunakan terlepas dari skema tanda tangan pasca-kuantum mana yang pada akhirnya dipilih blockchain.
Bitcoin belum memilih skema tanda tangan untuk penggunaan pasca-kuantum yang praktis, sehingga kustodian tidak memiliki satu standar teknis tunggal untuk dijadikan dasar membangun ulang sistem mereka. Lindell mengatakan komunitas blockchain yang berbeda juga dapat mengambil keputusan yang berbeda alih-alih mengadopsi satu skema yang sama.
Karena itu, Coinbase bersiap untuk beberapa kemungkinan hasil alih-alih membangun sistemnya di sekitar satu kandidat. Lindell mengatakan perusahaan ingin menghindari situasi di mana sebuah blockchain menyetujui skema tanda tangan yang tidak dapat ditangani oleh infrastruktur kustodinya.
Pekerjaan ini menjadi semakin penting karena Coinbase menyimpan sekitar $250 miliar aset untuk pelanggan institusional, menurut angka yang disampaikan Lindell dalam program tersebut. Kliennya mencakup BlackRock, yang menggunakan Coinbase Custody untuk aset digital yang terkait dengan produk investasinya.
Tinjauan kustodi di AS pada Agustus menempatkan aset institusional Coinbase sekitar $376 miliar dan menyebut perusahaan tersebut mengamankan lebih dari 80% aset yang dimiliki oleh ETF spot Bitcoin dan Ethereum di AS. Perbedaan antara kedua total tersebut mungkin bergantung pada tanggal pelaporan serta layanan atau aset yang dimasukkan dalam masing-masing estimasi.
Sistem kustodi melindungi private key yang diperlukan untuk mengotorisasi transaksi. Karena itu, setiap perubahan di masa depan pada metode tanda tangan Bitcoin akan mengharuskan kustodian besar memperbarui teknologi yang digunakan untuk membuat, menyimpan, dan mengoperasikan kunci-kunci tersebut.
Banyak platform kustodi institusional menggunakan Multi-Party Computation, atau MPC, untuk membagi kendali atas sebuah private key di antara beberapa pihak. Dalam pengaturan seperti itu, tidak ada peserta yang perlu memegang atau menyusun private key secara utuh saat menyetujui sebuah transaksi.
Lindell mengatakan banyak skema tanda tangan pasca-kuantum mungkin “tidak ramah terhadap MPC” karena desain matematisnya berbeda dari tanda tangan yang saat ini digunakan oleh blockchain besar. Tanda tangan berbasis hash menjadi masalah khusus karena tidak memiliki struktur aritmetika yang menjadi dasar pemecahan kunci kriptografis tradisional.
Para peneliti, termasuk kriptografer Universitas Stanford Dan Boneh, sedang mempelajari cara-cara yang memungkinkan untuk menerapkan kontrol bergaya MPC pada tanda tangan semacam itu, kata Lindell. Namun, riset tersebut masih sangat eksperimental, dan belum jelas apakah sistem setara MPC yang praktis dapat diciptakan untuk tanda tangan berbasis hash.
Ketertarikan Coinbase di bidang ini sudah ada sebelum desain kustodi terbaru tersebut. Pada Januari, perusahaan membentuk dewan penasihat independen untuk komputasi kuantum dan blockchain yang mencakup Boneh, Lindell, peneliti Ethereum Foundation Justin Drake, profesor University of Texas Scott Aaronson, pendiri EigenLayer Sreeram Kannan, dan spesialis sistem terdistribusi Dahlia Malkhi.
Menurut Coinbase, roadmap pasca-kuantumnya mencakup perubahan pada penanganan alamat Bitcoin, pembaruan pada sistem manajemen kunci internal, serta penelitian untuk mendukung skema seperti ML-DSA dalam infrastruktur MPC. Perusahaan menugaskan dewan penasihat tersebut untuk menilai perkembangan kuantum, menerbitkan rekomendasi, dan merespons kemajuan teknis besar.
Kustodian lain telah mulai menguji salah satu jalur yang memungkinkan. Pada Juni, BitGo menguji MPC yang aman terhadap kuantum bersama Silence Laboratories menggunakan protokol berbasis ML-DSA yang diintegrasikan ke platform kustodi BitGo. Menurut perusahaan-perusahaan tersebut, simulasi itu mempertahankan kontrol kunci terdistribusi, pemeriksaan kebijakan, dan pemisahan tugas.
ML-DSA termasuk dalam FIPS 204, standar tanda tangan digital pasca-kuantum yang diterbitkan oleh National Institute of Standards and Technology AS. Pernyataan Lindell menunjukkan bahwa Coinbase menginginkan arsitektur yang mampu menangani skema di luar ML-DSA jika Bitcoin atau jaringan lain memilih desain yang berbeda.
Untuk mengurangi ketergantungannya pada kompatibilitas MPC, Coinbase sedang mengeksplorasi desain cadangan yang dibangun di sekitar Hardware Security Module yang dapat diprogram, menurut Lindell.
HSM adalah perangkat yang dilindungi secara fisik dan digunakan untuk menyimpan material kriptografis serta melakukan operasi sensitif. Dalam arsitektur yang sedang dipertimbangkan Coinbase, private key akan tetap terenkripsi menggunakan kriptografi pasca-kuantum dan hanya akan dirakit di dalam HSM yang aman.
Menempatkan kunci lengkap di dalam perangkat yang dilindungi akan memungkinkan kustodian bekerja dengan skema tanda tangan yang tidak dapat dibagi melalui MPC konvensional. Modul yang dapat diprogram juga dapat memberi Coinbase ruang untuk menambahkan dukungan seiring para pengembang blockchain menetapkan standar baru.
Lindell tidak memberikan tanggal penyelesaian, dengan mengatakan bahwa pekerjaan teknis ini bisa memakan waktu. Namun, setelah sistem tersebut selesai, ia memperkirakan Coinbase dapat beroperasi tanpa harus memprediksi skema pasca-kuantum mana yang akan dipilih tiap jaringan.
“Saya akan bisa mengatakan, saya dapat mendukung skema apa pun,” kata Lindell.
Keamanan fisik menjadi lebih penting di bawah model yang diusulkan karena kunci lengkap akan sementara berada di dalam HSM. Karena itu, Coinbase perlu memastikan modul-modul tersebut dapat melakukan penandatanganan tanpa mengekspos kunci ke perangkat lunak atau operator eksternal.
Pendekatan ini tidak mengharuskan Coinbase meninggalkan MPC untuk skema tanda tangan yang memang mendukungnya. Sebaliknya, arsitektur HSM akan berfungsi sebagai metode kustodi lain ketika kriptografi yang dipilih suatu jaringan tidak dapat bekerja dengan pembuatan dan penandatanganan kunci secara terdistribusi.
Bitcoin saat ini menggunakan kriptografi kurva eliptik, dan belum ada komputer kuantum yang didemonstrasikan secara publik yang dapat menurunkan private key dari public key yang terekspos. Meski begitu, para peneliti dan kelompok industri tetap menyerukan persiapan dini karena mengubah model keamanan Bitcoin akan memerlukan pengembangan perangkat lunak, pengujian, peningkatan wallet, dan konsensus jaringan.
Crypto.news melaporkan pada Juni bahwa dewan penasihat Coinbase mendesak para pengembang Bitcoin untuk mulai membuat alat migrasi sebelum komputer kuantum yang relevan secara kriptografis benar-benar ada. Dewan tersebut memperkirakan sekitar 1,7 juta BTC berada di alamat pay-to-public-key lama dengan public key yang terekspos, sementara penggunaan ulang alamat dapat menempatkan sebanyak 5 juta BTC dalam kategori risiko di masa depan.
Dewan penasihat itu tidak merekomendasikan pembekuan, pembakaran, atau membiarkan koin yang rentan tetap tersedia bagi penyerang di masa depan. Dewan tersebut mengatakan komunitas Bitcoin harus memutuskan melalui proses konsensusnya bagaimana memperlakukan koin yang tetap berada dalam format alamat lama setelah tenggat migrasi.
Proposal draft sedang menelaah bagian-bagian terpisah dari masalah tersebut. BIP 360, yang dikenal sebagai Pay-to-Merkle-Root, akan menghapus opsi pembelanjaan key-path Taproot yang rentan terhadap kuantum, sementara BIP 361 menjelaskan penghentian bertahap tanda tangan ECDSA dan Schnorr warisan setelah Bitcoin memperoleh metode output pasca-kuantum.
Kedua proposal tersebut belum diaktifkan. Penilaian migrasi terbaru juga menemukan bahwa SHRINCS, desain tanda tangan berbasis hash eksperimental yang sedang dibahas, masih berupa draft tanpa nomor yang memerlukan peninjauan lebih lanjut dan bukti keamanan yang lengkap.
Bagi investor AS, persiapan Coinbase ini menyangkut aset yang disimpan melalui produk investasi yang diregulasi serta koin yang disimpan oleh klien institusional langsung. Investor ETF spot Bitcoin dan Ethereum tidak mengendalikan private key di balik kepemilikan dana; kunci-kunci tersebut dikelola oleh kustodian yang dipilih oleh penerbit.
Kemampuan Coinbase untuk mendukung banyak skema tanda tangan dapat menjadi relevan jika Bitcoin, Ethereum, atau jaringan lain yang digunakan oleh dana yang terdaftar di AS mengadopsi kriptografi baru. Setiap migrasi blockchain tetap akan bergantung pada aturan jaringan dan tindakan dari pengguna, penyedia wallet, bursa, kustodian, dan operator dana, bukan pada keputusan Coinbase semata.
ETH
BTC
