Згідно зі StarkWare, 26 серпня біткоїн підтвердив першу транзакцію в основній мережі за допомогою методу Quantum-Safe Bitcoin (QSB) дослідника Авіху Леві.

Видобута транзакція продемонструвала, що QSB може працювати відповідно до існуючих правил консенсусу біткоїна. Вона не вимагала нових опкодів, софтфорка або змін з боку біткоїн-вузлів.

Транзакції біткоїна рухають безпеку до хешів

Стандартні транзакції біткоїна покладаються на підписи з використанням криптографії на еліптичних кривих. Достатньо потужний відмовостійкий квантовий комп'ютер, що виконує алгоритм Шора, теоретично може обчислити приватний ключ з його відкритого публічного ключа.

QSB змінює припущення безпеки для певного виходу. Він використовує зобов'язання, засновані на хешах, і хеш-головоломку для підпису, замість того, щоб залежати від складності розв'язання дискретного логарифма еліптичної кривої.

Метод використовує існуючі операції верифікації ECDSA біткоїна як засіб, але його безпека походить від стійкості до знаходження прообразу RIPEMD-160. Опублікована реалізація оцінює приблизно 118-бітну стійкість до знаходження другого прообразу проти атаки з використанням алгоритму Шора.

QSB не використовує технологію доведення STARK від StarkWare. Однак обидва підходи сильно залежать від хеш-функцій. Як повідомлялося раніше, zk-STARKs уникають припущень безпеки еліптичних кривих, виробляючи більші докази, ніж багато систем zk-SNARK.

QSB вимагав офчейн-обчислень та доступу до майнера

Створення витрати QSB передбачає пошук параметрів транзакції, чий отриманий хеш RIPEMD-160 може бути інтерпретований як дійсний DER-кодований підпис. Пошук відповідного результату вимагає приблизно 2^46 спроб хешування.

Репозиторій Леві оцінює, що пошук коштує від 75 до 150 доларів США за використання хмарних графічних процесорів. Дослідницька робота допускає ширший діапазон від 75 до 200 доларів США через невизначеність реалізації та описує вартість загалом як кілька сотень доларів.

Ці цифри покривають офчейн-обчислення, а не комісію мережі біткоїна. Кожна транзакція вимагає власного пошуку, хоча роботу можна розподілити між кількома графічними процесорами.

Транзакції QSB також перевищують стандартні обмеження політики ретрансляції біткоїна. Звичайні вузли зазвичай не поширюють їх через публічний мемпул. Сервіс Slipstream від MARA забезпечив прямий маршрут до майнера для першої транзакції в основній мережі.

Ця транзакція не робить біткоїн квантово-безпечним

Підтверджена транзакція доводить, що правила консенсусу біткоїна приймають конструкцію QSB. Вона не встановлює, що біткоїн, усі існуючі адреси або ширша екосистема гаманців стали стійкими до квантових атак.

QSB працює зі застарілими сценаріями до SegWit. Він безпосередньо не захищає виходи Taproot або канали Lightning Network. Монети також повинні потрапити у вихід QSB через звичайну транзакцію, перш ніж отримати хеш-захист.

Ця міграція створює важливе обмеження. Якщо вихідна транзакція розкриває публічний ключ, тоді як вже існує здатний квантовий зловмисник, він може націлитися на монети до підтвердження. Адреси з публічними ключами, розкритими попередніми витратами, залишаються поза захистом QSB, якщо власники не перемістять кошти заздалегідь.

Спеціаліст з біткоїна Даніель Баттен раніше назвав ширші заяви про те, що QSB вже робить біткоїн квантово-безпечним, «перебільшенням», посилаючись на його нездатність вирішити проблему сплячих монет і раніше розкритих публічних ключів.

Оновлення біткоїна на рівні протоколу залишається в стадії вивчення

Леві описує QSB як «захід останньої надії», а не як масштабовану заміну для звичайних транзакцій біткоїна. Вартість обчислень цього методу, великі скрипти та залежність від прямої подачі майнеру роблять його непридатним для звичайного обсягу платежів.

«Сьогоднішня успішна транзакція дає біткоїну впевненість у тому, що активи можуть бути захищені до того, як це станеться», – сказав генеральний директор StarkWare Елі Бен-Сассон, маючи на увазі можливий софтфорк.

Цей захист залишається умовним, якщо власники не перемістять монети у сумісні виходи до того, як квантовий комп'ютер зможе атакувати існуючі підписи. Жоден криптографічно значущий квантовий комп'ютер, здатний зламати біткоїн-ключі, публічно не був продемонстрований.

Розробники окремо розглядають BIP-360, який пропонує виходи Pay-to-Merkle-Root, розроблені для зменшення довгострокової вразливості до квантових атак. На відміну від QSB, прийняття цієї пропозиції вимагатиме зміни протоколу біткоїна.

Наступні кроки включають незалежний огляд коду QSB, подальше тестування в основній мережі та роботу над більш масштабованими постквантовими системами підпису. Транзакція забезпечує робочий запасний варіант, але не усуває необхідності міграції на рівні мережі.