Pomimo przełomów w dziedzinie kwantowej, w tym niedawnej pracy Google Research, która wykazała około 20-krotną redukcję wymagań co do liczby kubitów, Bitcoin (BTC) i inne protokoły kryptowalutowe mają jeszcze trzy do pięciu lat na przygotowanie się do bezpieczeństwa postkwantowego, jak twierdzą analitycy z firmy badawczo-brokerskiej Bernstein.

W zeszłym miesiącu badacze z Google stwierdzili, że nowe obwody kwantowe mogą umożliwić ataki na systemy kryptograficzne leżące u podstaw podpisów transakcji Bitcoina wcześniej niż oczekiwano, potencjalnie wymagając mniej niż 500 000 fizycznych kubitów, co wywołało odnowioną debatę na temat długoterminowego bezpieczeństwa Bitcoina. Poza typami adresów z ujawnionymi kluczami publicznymi, krótszy horyzont czasowy zwiększa również ryzyko potencjalnych ataków typu "on-spend" (na wydawanie) celujących w transakcje, gdy znajdują się one w mempoolu, ostrzegli.

W notatce do klientów w środę analitycy z Bernstein, kierowani przez Gautama Chhuganiego, stwierdzili, że pojawienie się komputerów kwantowych istotnych kryptograficznie (CRQC) stanowi znane wyzwanie dla Bitcoina i szerszego ekosystemu kryptowalut, a także dla wszystkich aplikacji wykorzystujących nowoczesne techniki kryptograficzne.

"Ostatnie przełomy wydają się przyspieszać harmonogram, ponieważ wyzwanie nie jest już 'dekadę odległe', jak wcześniej sądzono" – napisali analitycy. "Jednak skalowanie z dziesiątek logicznych kubitów do tysięcy logicznych kubitów nie jest trywialne i wymaga wielowymiarowych przełomów — harmonogramy kwantowe mogą nadal być bardziej optymistyczne niż rzeczywistość."

Badacze z Google zgodzili się, że branża ma jeszcze czas na migrację, ale ostrzegli, że okno na przejście do kryptografii postkwantowej coraz bardziej się zamyka, wyznaczając rok 2029 jako cel dla kryptografii postkwantowej i wzywając ekosystemy kryptowalutowe do przyspieszenia przygotowań.

Trzy- do pięcioletnie szacunki analityków Bernstein są zgodne z tym harmonogramem, zauważając, że ograniczenia kosztowe i skalowalności – potencjalnie sięgające dziesiątek do setek miliardów dolarów – sugerują, że jest wystarczająco dużo czasu na przejście. Dodali, że dobrze skapitalizowani gracze, w tym Strategy, BlackRock i Fidelity, prawdopodobnie odegrają "konstruktywną rolę" we wzmacnianiu bezpieczeństwa.

"Badania Google przypominają, że wymagania są stale obniżane wraz z rozwojem sprzętu, więc to zmusza grupę deweloperów Bitcoin Core do rozważenia ryzyka" – powiedział Chhugani.

Zagrożenie kwantowe

Komputery kwantowe działają na kubitach, które mogą istnieć jednocześnie w wielu stanach, w przeciwieństwie do klasycznych bitów, które przyjmują wartości 0 lub 1, zauważyli analitycy. Umożliwia to im uruchamianie algorytmu Shora, który mógłby złamać szeroko stosowane publiczne systemy kryptograficzne, takie jak RSA i kryptografia krzywych eliptycznych, w tym algorytm podpisu cyfrowego krzywej eliptycznej używany w Bitcoinie, ale nadal napotykają znaczne wyzwania w skalowaniu, korekcji błędów, czasie cyklu, kalibracji i możliwości produkcji, według Bernstein.

Jednak Chhugani stwierdził, że ryzyko "nie jest ani egzystencjalne, ani nowe" i nie ogranicza się tylko do kryptowalut, a sektory takie jak usługi finansowe, wojsko i opieka zdrowotna stoją przed podobnymi wyzwaniami. Sieci kryptowalutowe mają już jasne, technicznie wykonalne ścieżki, z kryptografią postkwantową zastępującą te schematy krzywych eliptycznych i RSA, zauważył, więc nie będzie to awaryjna przebudowa, ale raczej ewolucja protokołu z aktualizacjami portfeli, łagodzeniem ponownego użycia adresów i rotacją kluczy, zdaniem analityka.

Zagrożenie jest najwyższe dla szacowanych 1,7 miliona BTC znajdujących się w portfelach legacy z epoki Satoshiego, przyznał Chhugani, natomiast dla nowszych protokołów, łańcuchów i aktywów świata rzeczywistego, ogranicza się do niektórych niebezpiecznych praktyk, które można złagodzić, a ich zarządzanie jest aktywnie i szczegółowo omawiane w społeczności blockchain, powiedział.

Tymczasem, wydobywanie Bitcoina nie niesie ze sobą "realnego ryzyka" ze strony komputerów kwantowych opartych na algorytmie Shora, ponieważ haszowanie SHA-256 używane w wydobyciu jest bezpieczne kwantowo, jak stwierdzili analitycy, i zajęłoby "kilka milionów lat" pomimo niedawnych ulepszeń, takich jak algorytm Grovera.

"Uważamy, że kwantowość powinna być postrzegana jako średnio- do długoterminowy cykl aktualizacji systemu, a nie jako ryzyko" – podsumował Chhugani.

Gautam Chhugani utrzymuje długie pozycje w różnych kryptowalutach. Bernstein otrzymał wynagrodzenie za produkty lub usługi związane z papierami wartościowymi niezwiązane z bankowością inwestycyjną od Strategy.