Blockchain proof-of-stake dapat menghadapi paparan yang lebih besar terhadap serangan komputasi kuantum di masa depan karena tanda tangan validator yang digunakan untuk mengamankan jaringan tersebut mengandalkan kriptografi yang pada akhirnya dapat dipecahkan oleh komputer kuantum yang cukup kuat, menurut laporan yang dirilis oleh bursa kripto Coinbase.
Dirilis pada hari Selasa oleh Dewan Penasihat Independen Coinbase tentang Komputasi Kuantum dan Blockchain, laporan tersebut mengkaji bagaimana kemajuan dalam komputasi kuantum dapat memengaruhi keamanan aset digital.
“Waktu yang tepat untuk mempersiapkan transisi kriptografi adalah sebelum menjadi mendesak,” kata juru bicara Dewan Penasihat Coinbase kepada Decrypt. “Pandangan kami adalah bahwa aset pelanggan aman hari ini, tetapi industri tidak boleh mengacaukan 'tidak akan terjadi dalam waktu dekat' dengan 'tidak penting.'”
Jaringan proof-of-stake seperti Ethereum dan Solana mengandalkan tanda tangan kriptografi—tanda tangan BLS untuk validator Ethereum dan tanda tangan Ed25519 untuk validator dan pengguna Solana—untuk membantu jaringan menyepakati blok dan menjaga konsensus.
“Rantai proof-of-stake memiliki kerentanan dalam skema tanda tangan yang digunakan validator untuk mengamankan jaringan,” kata dewan penasihat. “Itu berarti tantangan untuk proof-of-stake bukan hanya meningkatkan dompet; bagian dari mekanisme konsensus inti itu sendiri mungkin perlu dirancang ulang.”
Laporan tersebut menunjuk pada pekerjaan terbaru oleh pengembang Ethereum, termasuk proposal oleh salah satu pendiri Vitalik Buterin pada bulan Februari untuk mengganti tanda tangan validator BLS, komitmen KZG, dan tanda tangan dompet ECDSA dengan alternatif yang tahan kuantum.
Diluncurkan pada bulan Januari, Dewan Penasihat Independen Coinbase tentang Komputasi Kuantum dan Blockchain mempertemukan para ahli akademik dan industri untuk mempelajari bagaimana kemajuan dalam komputasi kuantum dapat memengaruhi keamanan blockchain dan untuk menguraikan solusi jangka panjang. Dewan tersebut meliputi peneliti dari Stanford University, University of Texas di Austin, Ethereum Foundation, Eigen Labs, Bar-Ilan University, dan University of California, Santa Barbara.
Dewan tersebut juga mengidentifikasi tanda tangan digital yang digunakan oleh dompet kripto sebagai kerentanan jangka panjang utama lainnya. Tanda tangan ini membuktikan kepemilikan mata uang kripto dan mengotorisasi transaksi. Jika dipecahkan, penyerang dapat meniru pemilik dompet dan memindahkan dana mereka. Dompet di mana kunci publik terlihat on-chain dianggap yang paling rentan. Laporan tersebut memperkirakan sekitar 6,9 juta Bitcoin termasuk dalam kategori tersebut.
Laporan tersebut menyatakan bahwa sistem mata uang kripto saat ini tetap aman karena komputer kuantum yang mampu memecahkan tanda tangan kriptografi modern belum ada. Mesin yang mampu melakukan hal tersebut perlu jauh lebih kuat daripada sistem kuantum saat ini.
Meskipun banyak diskusi ancaman kuantum berfokus pada Bitcoin, dewan tersebut mengatakan bahwa infrastruktur inti jaringan—termasuk proses penambangan, fungsi hash, dan ledger historisnya—tidak dianggap rentan secara signifikan berdasarkan pemahaman saat ini.
“Komputer kuantum yang menjalankan algoritma Grover secara teori dapat memecahkan tantangan proof-of-work lebih cepat daripada komputer klasik,” kata dewan penasihat. “Namun, pada skala teka-teki proof-of-work saat ini, overhead yang diperlukan untuk menjalankan algoritma Grover pada komputer kuantum lebih besar daripada keuntungan teoritisnya.”
Para ahli memperingatkan bahwa memindahkan blockchain ke kriptografi tahan kuantum menghadirkan tantangan teknis karena tanda tangan yang aman kuantum jauh lebih besar daripada yang sekarang, yang dapat memengaruhi kecepatan transaksi, penyimpanan, dan biaya.
“Hal yang bijaksana adalah mempersiapkan Bitcoin dan memberi orang pilihan untuk memigrasikan kunci mereka ke format yang siap kuantum,” kata CEO Blockstream Adam Back kepada Bloomberg dalam wawancara baru-baru ini. “Semakin lama waktu yang dimiliki pengguna Bitcoin untuk memigrasikan kunci mereka agar kustodian dan bursa memindahkan koin mereka ke format yang siap kuantum, akan semakin aman.”
Laporan tersebut juga menimbulkan pertanyaan tentang bagaimana jaringan harus menangani dompet yang tidak pernah di-upgrade. Kunci yang hilang, akun tidak aktif, dan dompet yang ditinggalkan berarti beberapa aset dapat tetap rentan jika serangan kuantum menjadi mungkin.
“Komputer kuantum yang relevan secara kriptografi masih akan membutuhkan lompatan besar dari sistem saat ini, tetapi memperbarui dompet, bursa, kustodian, dan jaringan terdesentralisasi adalah upaya multi-tahun,” kata dewan penasihat. “Itulah mengapa kami ingin mempublikasikannya sekarang: untuk mendasarkan percakapan pada sains daripada hype, menguraikan apa yang sebenarnya berisiko, dan membantu industri mulai membuat keputusan migrasi praktis sejak dini.”
