As blockchains proof-of-stake podem enfrentar uma maior exposição a futuros ataques de computação quântica porque as assinaturas dos validadores usadas para proteger essas redes dependem de criptografia que um computador quântico suficientemente poderoso poderia eventualmente quebrar, de acordo com um relatório divulgado pela exchange de criptomoedas Coinbase.

Divulgado na terça-feira pelo Conselho Consultivo Independente sobre Computação Quântica e Blockchain da Coinbase, o relatório examina como os avanços na computação quântica poderiam afetar a segurança dos ativos digitais.

“A hora certa para se preparar para uma transição criptográfica é antes que ela se torne urgente”, disse um porta-voz do Conselho Consultivo da Coinbase ao Decrypt. “Nossa visão é que os ativos dos clientes estão seguros hoje, mas a indústria não deve confundir ‘não iminente’ com ‘não importante’.”

Redes proof-of-stake como Ethereum e Solana dependem de assinaturas criptográficas – assinaturas BLS para validadores Ethereum e assinaturas Ed25519 para validadores e usuários Solana – para ajudar a rede a concordar sobre os blocos e manter o consenso.

“As cadeias proof-of-stake têm exposição nos esquemas de assinatura que os validadores usam para proteger a rede”, disse o conselho consultivo. “Isso significa que o desafio para o proof-of-stake não é apenas atualizar as carteiras; partes do próprio mecanismo de consenso central podem precisar ser redesenhadas.”

O relatório apontou para trabalhos recentes de desenvolvedores Ethereum, incluindo uma proposta do cofundador Vitalik Buterin em fevereiro para substituir assinaturas de validador BLS, compromissos KZG e assinaturas de carteira ECDSA por alternativas resistentes a quânticos.

Lançado em janeiro, o Conselho Consultivo Independente sobre Computação Quântica e Blockchain da Coinbase reúne especialistas acadêmicos e da indústria para estudar como os avanços na computação quântica podem afetar a segurança da blockchain e para delinear soluções de longo prazo. O conselho inclui pesquisadores da Universidade de Stanford, da Universidade do Texas em Austin, da Ethereum Foundation, da Eigen Labs, da Universidade Bar-Ilan e da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara.

O conselho também identificou as assinaturas digitais usadas pelas carteiras de cripto como outra grande vulnerabilidade de longo prazo. Essas assinaturas provam a propriedade da criptomoeda e autorizam transações. Se quebradas, os atacantes poderiam se passar por proprietários de carteiras e mover seus fundos. Carteiras onde as chaves públicas são visíveis na cadeia são consideradas as mais expostas. O relatório estima que cerca de 6,9 milhões de Bitcoin se enquadram nessa categoria.

O relatório afirma que os sistemas de criptomoedas atuais permanecem seguros porque computadores quânticos capazes de quebrar assinaturas criptográficas modernas ainda não existem. Máquinas capazes de fazer isso precisariam ser muito mais poderosas do que os sistemas quânticos atuais.

Embora grande parte da discussão sobre a ameaça quântica tenha se concentrado no Bitcoin, o conselho disse que a infraestrutura central da rede – incluindo seu processo de mineração, funções hash e registro histórico – não é considerada significativamente vulnerável sob o entendimento atual.

“Um computador quântico executando o algoritmo de Grover poderia, em teoria, resolver o desafio de proof-of-work mais rapidamente do que um computador clássico”, disse o conselho consultivo. “No entanto, na escala dos quebra-cabeças atuais de proof-of-work, a sobrecarga necessária para executar o algoritmo de Grover em um computador quântico supera sua vantagem teórica.”

Especialistas alertam que a migração de blockchains para criptografia resistente a quânticos apresenta desafios técnicos devido ao fato de as assinaturas quântico-seguras serem significativamente maiores do que as atuais, o que poderia afetar a velocidade, o armazenamento e os custos das transações.

“O prudente a fazer é preparar o Bitcoin e dar às pessoas a opção de migrar suas chaves para um formato quântico-pronto”, disse Adam Back, CEO da Blockstream, à Bloomberg em uma entrevista recente. “Quanto mais tempo os usuários de Bitcoin tiverem para migrar suas chaves para custodiantes e exchanges moverem suas moedas para um formato quântico-pronto, mais seguro será.”

O relatório também levanta a questão de como as redes devem lidar com carteiras que nunca são atualizadas. Chaves perdidas, contas inativas e carteiras abandonadas significam que alguns ativos podem permanecer expostos se ataques quânticos se tornarem possíveis.

“Um computador quântico criptograficamente relevante ainda exigiria um grande salto em relação aos sistemas atuais, mas a atualização de carteiras, exchanges, custodiantes e redes descentralizadas é um esforço de vários anos”, disse o conselho consultivo. “É por isso que quisemos publicar agora: para fundamentar a conversa na ciência em vez do exagero, delinear o que está realmente em risco e ajudar a indústria a começar a tomar decisões práticas de migração cedo.”