O tão discutido “apocalipse quântico” — ou “Q-Day” — quando os computadores quânticos poderiam quebrar a criptografia moderna, passou da teoria para uma corrida contra o tempo para a indústria blockchain. Mas agora existem redes blockchain sendo lançadas que afirmam estar preparadas para essa inevitabilidade.
Na quinta-feira, o Naoris Protocol lançou sua mainnet, descrevendo a rede como uma blockchain construída com criptografia pós-quântica desde o início, utilizando algoritmos aprovados pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST).
O projeto se junta a uma lista crescente de esforços que exploram como as blockchains poderiam operar se os computadores quânticos eventualmente superassem os sistemas criptográficos nos quais a maioria das blockchains confia hoje.
A maioria das principais blockchains — incluindo Bitcoin e Ethereum — protegem transações com assinaturas de chave pública, como o algoritmo de assinatura digital de curva elíptica (ECDSA). Esses sistemas dependem de problemas matemáticos que computadores clássicos não conseguem resolver de forma viável. Pesquisadores alertaram, no entanto, que um computador quântico suficientemente poderoso poderia quebrar essas proteções usando o algoritmo de Shor, permitindo que atacantes derivassem chaves privadas de chaves públicas e assumissem o controle de carteiras.
Nathaniel Szerezla, diretor de crescimento do Naoris Protocol, disse que o projeto escolheu deliberadamente implementar o padrão federal finalizado para a tecnologia, em vez de versões de pesquisa anteriores do algoritmo.
“A maioria dos projetos blockchain que experimentam assinaturas pós-quânticas trata ‘Dilithium’ e ‘ML-DSA’ como rótulos intercambiáveis”, disse Szerezla ao Decrypt. “Naoris os trata como um limite rígido.”
ML-DSA é a versão padronizada do algoritmo CRYSTALS-Dilithium aprovado pelo NIST como parte de seu programa de criptografia pós-quântica. Como Szerezla explicou, CRYSTALS-Dilithium e ML-DSA-87 não são dois algoritmos separados. ML-DSA é a versão padronizada pelo NIST do CRYSTALS-Dilithium, publicada como FIPS 204 em agosto de 2024.
O anúncio do Naoris surge enquanto desenvolvedores de blockchain debatem como fazer a transição para criptografia resistente a quântica, já que isso exigiria mudanças significativas nas redes existentes. Em fevereiro, o co-fundador do Ethereum, Vitalik Buterin, delineou um plano para substituir vários componentes criptográficos do protocolo, incluindo as assinaturas BLS e ECDSA, por alternativas projetadas para resistir a ataques quânticos.
Desenvolvedores de Bitcoin estão explorando ideias semelhantes, com colaboradores avançando o BIP 360, uma proposta destinada a reduzir a exposição de chaves públicas em transações, introduzindo um novo tipo de saída chamado Pay-to-Merkle-Root. O design desabilita um recurso técnico chamado key-path spending, que expõe chaves públicas quando moedas são gastas, e estabelece as bases para adicionar esquemas de assinatura pós-quântica em futuros soft forks.
Como os históricos de transações da blockchain são públicos e permanentes, as assinaturas criptográficas anexadas a essas transações permanecem visíveis indefinidamente. Se os computadores quânticos eventualmente atingirem a escala necessária, os atacantes poderiam analisar dados de transações passadas para recuperar chaves privadas de assinaturas expostas.
Szerezla disse que o Naoris tenta reduzir esse risco ao impor uma transição de assinaturas clássicas assim que uma conta adota uma chave pós-quântica.
“Assim que uma conta é vinculada por PQC, o sistema impõe uma transição dura e irreversível”, disse ele. “O processador de transações verifica cada transação de entrada. Se o endereço do remetente tiver uma ligação PQC no registro, a transação deve conter uma assinatura interna ML-DSA válida.”
Uma transação apenas ECDSA de uma conta vinculada é rejeitada com um erro específico que informa aos usuários que uma assinatura PQC é necessária para a conta vinculada, explicou ele.
A rede Naoris atualmente opera com um conjunto limitado de operadores validadores enquanto o projeto expande a participação. Antes de lançar a mainnet, Naoris disse que sua rede de teste processou mais de 106 milhões de transações pós-quânticas e detectou mais de 603 milhões de ameaças de segurança. O Decrypt não verificou independentemente esses números.
Como o Naoris não pode proteger retroativamente ativos já registrados em blockchains que dependem de criptografia clássica, Szerezla disse que os usuários precisariam mover ativos para a rede Naoris para serem protegidos.
“Ativos movidos para Naoris se tornam quantum-seguros, enquanto ativos deixados em cadeias clássicas permanecem vulneráveis”, disse ele. “Quanto mais cedo os usuários migrarem, menor será sua janela de exposição.”
