Coinbase Mendorong Pengembang Bitcoin untuk Siap Menghadapi Ancaman Komputasi Kuantum
Coinbase telah mendesak para pengembang Bitcoin untuk mulai mempersiapkan diri menghadapi ancaman dari komputasi kuantum. Dalam sebuah makalah teknis yang diterbitkan pada 13 Oktober, perusahaan ini memperingatkan bahwa peningkatan keamanan untuk cryptocurrency ini mungkin memerlukan waktu beberapa tahun. Pada hari Selasa, Coinbase merilis rekomendasi yang menguraikan bagaimana Bitcoin dapat secara bertahap mengadopsi tanda tangan digital yang tahan kuantum, sambil tetap melindungi dompet yang ada dan kepemilikan institusional.
Rekomendasi dan Desain Transaksi
Coinbase, yang mengklaim memegang sekitar 5% dari total BTC yang ada, menyerukan perlunya desain transaksi yang fleksibel, perlindungan dompet yang lebih kuat, dan proses migrasi yang tidak bergantung pada penyelesaian sengketa terkait koin yang lebih tua. Dalam makalahnya, Coinbase menjelaskan bahwa peralihan Bitcoin menuju keamanan tahan kuantum melibatkan lebih dari sekadar memperkenalkan algoritma tanda tangan digital baru. Para pengembang harus mempertimbangkan biaya transaksi, kapasitas jaringan, kompatibilitas dompet, dan kemampuan node Bitcoin untuk memverifikasi transaksi secara independen.
“Perubahan konsensus dan migrasi dompet sering kali memerlukan perencanaan dan koordinasi yang memakan waktu bertahun-tahun.”
Coinbase memperingatkan bahwa mereka mendorong para pengembang untuk mulai mempersiapkan sebelum peneliti menunjukkan komputer kuantum yang cukup kuat untuk memecahkan tanda tangan kriptografi Bitcoin yang ada. Saat ini, Bitcoin bergantung pada kriptografi kurva elips, termasuk ECDSA dan tanda tangan Schnorr, untuk mengotorisasi transaksi. Komputer kuantum yang cukup kuat secara teoritis dapat menurunkan kunci privat dari kunci publik yang terekspos, memungkinkan penyerang untuk menghabiskan dana tanpa otorisasi.
Persiapan untuk Keamanan Pasca-Kuantum
Proposal ini tidak mengklaim bahwa mesin semacam itu saat ini ada atau bahwa perlindungan kriptografi Bitcoin telah dilanggar. Coinbase menggambarkan ancaman ini sebagai kemungkinan di masa depan yang memerlukan persiapan sebelum teknologi yang diperlukan tersedia. Perusahaan telah mulai mempersiapkan sistem kustodi mereka sendiri untuk keamanan pasca-kuantum, termasuk diskusi dengan peneliti Bitcoin, kontribusi teknik untuk proyek sumber terbuka, dan partisipasi dalam Bitcoin Security Consortium.
Penelitian Coinbase sebelumnya tentang risiko kuantum Bitcoin menyerukan agar perencanaan migrasi dimulai sebelum penyerang kuantum praktis muncul. Dewan penasihat independen perusahaan mendukung pengembangan teknologi perlindungan sambil membiarkan keputusan tentang dana yang tidak dapat diakses atau ditinggalkan kepada proses pemerintahan Bitcoin.
Pendekatan Teknis dan Algoritma Tanda Tangan
Di antara pendekatan teknis yang diusulkan, Coinbase mengidentifikasi BIP-360 dan P2TRv2 sebagai desain yang layak dipertimbangkan untuk transisi Bitcoin. Keduanya berusaha menyediakan struktur transaksi yang fleksibel yang dapat mengakomodasi sistem tanda tangan digital baru. BIP-360 memperkenalkan Pay-to-Merkle-Root (P2MR) sebagai jenis keluaran transaksi yang diusulkan, yang berasal dari arsitektur Taproot Bitcoin yang ada.
Spesifikasi resmi BIP-360 menggambarkan P2MR sebagai perubahan soft-fork yang diusulkan untuk melindungi terhadap serangan paparan panjang yang melibatkan kunci publik. Ini tidak secara independen memperkenalkan algoritma tanda tangan pasca-kuantum atau mencegah setiap kemungkinan serangan kuantum. Proposal ini masih dalam status draf.
Coinbase menyarankan bahwa desain keluaran yang fleksibel dapat memungkinkan pengembang untuk memperkenalkan atau mengganti algoritma kriptografi tanpa perlu merancang ulang struktur transaksi Bitcoin setiap kali. Fleksibilitas semacam itu akan memerlukan aturan yang jelas untuk verifikasi transaksi, izin pengeluaran, dan identifikasi tanda tangan.
Evaluasi Algoritma dan Pengujian
Perusahaan secara khusus merekomendasikan untuk memeriksa algoritma tanda tangan pasca-kuantum, termasuk ML-DSA, SLH-DSA, dan FN-DSA, setelah standar yang relevan tersedia. Mereka juga mengidentifikasi SHRINCS, sebuah desain tanda tangan berbasis hash kompak yang diusulkan, sebagai kandidat lain yang memerlukan evaluasi lebih lanjut. Menurut Coinbase, pengembang harus menilai ukuran tanda tangan, kecepatan pemrosesan, biaya transaksi, dan kompatibilitas perangkat keras sebelum memilih pendekatan.
Pengujian BIP-360 sebelumnya di testnet kuantum Bitcoin menunjukkan transaksi P2MR eksperimental. Pada bulan Maret, BTQ Technologies melaporkan dukungan untuk pembuatan alamat, pendanaan, penandatanganan, dan konfirmasi transaksi di jaringan uji mereka. Namun, implementasi tersebut tidak mewakili aktivasi BIP-360 di mainnet Bitcoin.
Rekomendasi untuk Migrasi dan Kustodi Institusional
Untuk migrasi itu sendiri, Coinbase merekomendasikan untuk mengevaluasi sistem bertahap yang memungkinkan pengguna Bitcoin untuk mengadopsi perlindungan yang lebih kuat sebelum tanda tangan yang lebih tua dihentikan. Salah satu pendekatan yang mungkin melibatkan dompet hibrida dengan dua metode pengeluaran alternatif. Pengguna dapat mengotorisasi transaksi melalui tanda tangan ECDSA atau Schnorr yang ada, sementara kunci pasca-kuantum terpisah akan menyediakan jalur pengeluaran lain.
Coinbase menggambarkan pengaturan ini sebagai konstruksi 1-dari-2 yang potensial, yang memungkinkan pengguna bergerak menuju keamanan tahan kuantum tanpa menunggu pengembang menyelesaikan setiap detail kebijakan masa depan yang mengatur tanda tangan Bitcoin yang lebih tua.
Perusahaan juga mengusulkan untuk mengevaluasi keluaran yang hanya pasca-kuantum untuk pengguna awal, bersama dengan mekanisme yang dimaksudkan untuk mengurangi paparan kunci publik selama transaksi. Pembatasan masa depan yang mungkin pada pembayaran ke jenis alamat yang lebih tua akan memerlukan pertimbangan terpisah.
Kekhawatiran tentang Algoritma Stateful
Coinbase menyatakan kekhawatiran khusus tentang algoritma tanda tangan yang stateful, yang memerlukan sistem untuk melacak informasi di seluruh operasi penandatanganan. Menggunakan kembali status penandatanganan dapat menciptakan kelemahan keamanan, termasuk kemungkinan pemalsuan tanda tangan. Menurut makalah tersebut, kustodian besar mengoperasikan infrastruktur penandatanganan di beberapa server dan lokasi. Mengkoordinasikan tanda tangan stateful di seluruh sistem tersebut dapat memperkenalkan kesulitan operasional jika catatan hilang, diduplikasi, atau dipulihkan secara tidak benar.
Perusahaan merekomendasikan untuk mempertahankan opsi penandatanganan stateless jika Bitcoin akhirnya mendukung algoritma pasca-kuantum yang stateful. Pengembang harus memberikan instruksi yang jelas kepada penyedia dompet untuk mengelola status penandatanganan dan memulihkan dengan aman dari kegagalan.
Kesimpulan dan Rekomendasi Masa Depan
Pekerjaan Coinbase sebelumnya tentang kustodi pasca-kuantum memeriksa bagaimana institusi dapat mempersiapkan berbagai sistem kriptografi sebelum pengembang Bitcoin memilih standar akhir. Diskusi bulan September mencakup alternatif potensial yang melibatkan modul keamanan perangkat keras yang dapat diprogram. Masalah lain yang belum terpecahkan berkaitan dengan Bitcoin yang disimpan di dompet lama yang mungkin tidak pernah bermigrasi ke alamat yang tahan kuantum.
Coinbase mengidentifikasi beberapa kategori yang memerlukan perhatian, termasuk dompet dengan kunci yang terekspos secara publik, kepemilikan yang tidak aktif, kunci privat yang hilang, dan Bitcoin yang terkait dengan tahun-tahun awal cryptocurrency. Beberapa koin ini mungkin tetap di bawah kepemilikan yang sah, sementara yang lain mungkin tidak dapat diakses secara permanen.
Perusahaan mengatakan kebijakan migrasi di masa depan perlu mempertimbangkan apakah dana semacam itu dapat berpindah setelah pembatasan pada tanda tangan yang lebih tua mulai berlaku. Makalah tersebut membahas kemungkinan metode pemulihan yang melibatkan informasi seed dompet, bukti kriptografi, dan komitmen transaksi. Coinbase memperingatkan bahwa mekanisme pemulihan apa pun harus tetap aman terhadap penyerang yang hanya memiliki akses ke kunci publik yang terekspos.
Coinbase merekomendasikan agar keputusan semacam itu didiskusikan secara independen dari pengembangan teknis tanda tangan pasca-kuantum. Perusahaan mengatakan ketidaksepakatan mengenai dana yang tidak dapat diakses tidak boleh menghalangi pekerjaan pada perlindungan untuk dompet aktif. Makalah tersebut mengidentifikasi kebutuhan pengujian lebih lanjut yang melibatkan verifikasi transaksi, dompet perangkat keras, biaya biaya, propagasi blok, dan waktu yang diperlukan untuk memindahkan kepemilikan Bitcoin yang mungkin rentan.
Coinbase menyerukan proses evaluasi yang dapat direproduksi yang membandingkan sistem tanda tangan alternatif di bawah kondisi jaringan yang realistis. Publikasi mereka pada 13 Oktober tidak menetapkan tenggat waktu bagi pengguna Bitcoin untuk bermigrasi, mendukung algoritma tanda tangan akhir tertentu, atau mengumumkan tanggal aktivasi yang diusulkan. Perusahaan mengatakan bahwa pekerjaan mereka selanjutnya akan terus dilakukan melalui diskusi dengan peneliti, pengembang, dan kontributor sumber terbuka.
