Risiko Kuantum Bitcoin dan Paparan Kunci Publik
Kepala Penelitian Fireblocks telah mengidentifikasi kunci publik yang terekspos sebagai faktor utama dalam risiko kuantum Bitcoin di masa depan. Ia mengutip perkiraan bahwa sekitar 6,7 juta hingga 7 juta BTC berada di balik kunci yang sudah terlihat di on-chain. Wakil Presiden Penelitian Fireblocks, Michael Gutkin, menjelaskan kepada crypto.news bahwa paparan pemegang tergantung pada blockchain, jenis alamat, dan riwayat transaksi, bukan pada apakah pemiliknya adalah bursa, institusi, atau individu. “Paparan pada akhirnya tergantung pada apakah kunci publik sudah terlihat di on-chain,” ujarnya.
Paparan Melalui Transaksi dan Alamat
Dalam penilaian Gutkin, transaksi yang sering dapat menciptakan paparan melalui penggunaan kembali alamat dan penanganan Bitcoin yang belum terpakai. Sebuah kas yang jarang memindahkan kepemilikannya mungkin dapat menyimpan kunci publik tersembunyi lebih lama, tetapi hanya jika format alamat dan aktivitas sebelumnya belum mengungkapkannya. Untuk keluaran Bitcoin awal yang dikenal sebagai pay-to-public-key (P2PK), Gutkin menjelaskan bahwa kunci publik terlihat sejak awal. Banyak keluaran yang berasal dari era Satoshi menggunakan format tersebut, sehingga kunci mereka terekspos meskipun koin tersebut belum pernah bergerak.
Sebagai perbandingan, Gutkin menyatakan bahwa pay-to-public-key-hash (P2PKH) dan alamat SegWit asli (P2WPKH) menyembunyikan kunci publik hingga pengeluaran pertama. Namun, setelah pemegang mengeluarkan dari sebuah alamat, kunci tersebut menjadi terlihat secara permanen. Jika alamat yang sama menerima lebih banyak Bitcoin setelahnya, dana baru tersebut berada di balik kunci yang sudah terungkap.
Perbedaan Taproot dan Ancaman Kuantum
Taproot memperkenalkan perbedaan lain. Para penulis BIP 360 mengidentifikasi keluaran Taproot sebagai terpapar pada serangan kuantum berdurasi panjang karena kunci publik keluaran mereka terlihat saat dibuat. Menurut proposal tersebut, komputer kuantum yang cukup kuat dapat menurunkan kunci privat dari kunci publik yang terekspos. Para penulisnya membedakan serangan terhadap kunci yang terlihat dalam waktu lama dari serangan yang lebih cepat yang dilakukan setelah transaksi mengungkapkan kunci tetapi sebelum konfirmasi.
Kekhawatiran ini tetap menjadi ancaman di masa depan. Dalam laporan 17 September tentang tantangan migrasi Bitcoin, Chief Technology Officer Ledger, Charles Guillemet, menyatakan bahwa tidak ada komputer kuantum yang relevan secara kriptografi yang mampu memecahkan tanda tangan Bitcoin saat ini. Namun, Guillemet memperingatkan bahwa penelitian, perubahan perangkat lunak, peningkatan dompet perangkat keras, dan adopsi pengguna dapat memakan waktu bertahun-tahun, menjadikan persiapan sebagai isu terpisah dari kedatangan penyerang yang bekerja.
Pendekatan untuk Mengelola Paparan Kunci Publik
Menanggapi seruan untuk persiapan “mode bunker”, Gutkin berargumen bahwa institusi harus mengelola paparan kunci publik secara terus-menerus daripada merencanakan satu transfer massal. “Untuk sebuah institusi, saya tidak berpikir tujuannya harus menjadi migrasi massal sekali saja,” katanya. Di bawah pendekatan yang diusulkannya, setoran Bitcoin baru akan masuk ke alamat baru, sementara perubahan dari transaksi juga akan kembali ke alamat baru.
Gutkin menekankan bahwa institusi harus melacak keluaran transaksi yang belum terpakai (UTXO) secara individu untuk mengidentifikasi dana mana yang sudah berada di balik kunci yang terekspos. Melalui pengeluaran normal, alamat yang terekspos dapat secara bertahap kosong sementara dana baru tiba di alamat yang kunci publiknya tetap tersembunyi. Ia menyarankan agar dasbor paparan langsung menunjukkan baik saldo yang masih terekspos maupun transaksi yang menciptakan paparan tambahan.
Inovasi dan Kontrol Kustodi
Fireblocks sudah mendukung beberapa komponen dari proses tersebut, menurut Gutkin, dan sedang mengembangkan alat untuk memilih input transaksi berdasarkan paparan dan menampilkan saldo yang terpengaruh. Penyedia kustodi lainnya juga telah memperkenalkan kontrol terkait. Dalam pengumuman 22 Juli, BitGo merinci empat kontrol dompet Bitcoin yang mencakup penilaian paparan, remediasi alamat, pemilihan input transaksi, dan pembaruan default alamat.
BitGo menyatakan bahwa metode pemilihan inputnya berusaha untuk menghabiskan semua keluaran yang belum terpakai yang terkait dengan alamat yang dipilih, mengurangi kemungkinan meninggalkan dana setelah transaksi mengungkapkan kunci. Perusahaan menggambarkan kontrol tersebut sebagai persiapan operasional daripada pengganti untuk peningkatan Bitcoin di masa depan.
Peringatan untuk Migrasi yang Terburu-buru
Untuk migrasi yang terburu-buru, Gutkin memperingatkan bahwa pemegang besar yang bersaing untuk kapasitas transaksi Bitcoin yang terbatas dapat mendorong biaya lebih tinggi dan memperlambat konfirmasi. Di dalam institusi, katanya, transaksi dan persetujuan tambahan dapat meningkatkan kesalahan, termasuk mengirimkan perubahan kembali ke alamat yang terekspos. Untuk membatasi phishing dan kesalahan penanganan, Gutkin merekomendasikan untuk menetapkan alamat tujuan, kebijakan persetujuan, dan saluran komunikasi tepercaya sebelumnya.
Ia menekankan bahwa transfer mendesak tidak boleh memerlukan pelanggan atau staf untuk mengikuti instruksi yang tidak dikenal atau melewati kontrol yang ada.
Metode Tahan Kuantum dan Penelitian Lanjutan
Meskipun praktik alamat yang lebih baik dapat diterapkan, Gutkin menegaskan bahwa Bitcoin masih memerlukan metode tahan kuantum untuk mengotorisasi transaksi. Dalam penjelasannya, BIP 360 menangani satu bagian dari masalah dengan mengusulkan keluaran pay-to-Merkle-root, yang menghapus jalur pengeluaran kunci yang terekspos dari Taproot. Gutkin menekankan bahwa mengurangi paparan kunci publik jangka panjang tidak menjadikan proposal tersebut sebagai solusi pasca-kuantum yang lengkap.
Para penulis proposal juga menyatakan bahwa perlindungan terhadap serangan selama periode singkat sebelum transaksi dikonfirmasi mungkin memerlukan tanda tangan pasca-kuantum. BIP 360 tetap terdaftar sebagai draf.
Perbandingan dengan Ethereum dan Penelitian Fireblocks
Di Ethereum, Gutkin menjelaskan bahwa akun standar mengekspos kunci publik mereka setelah mereka menandatangani transaksi karena kunci tersebut dapat dipulihkan dari tanda tangan. Tidak seperti rotasi alamat Bitcoin, ia menambahkan, mengganti akun Ethereum secara teratur kurang praktis karena saldo, persetujuan token, dan aktivitas aplikasi terikat padanya.
Penelitian Fireblocks telah mengurangi verifikasi ML-DSA-44, sebuah skema tanda tangan pasca-kuantum, dari 8,09 juta gas menjadi 1,23 juta gas. Dalam pos penelitian 2 September, Fireblocks melaporkan bahwa verifier mengikuti FIPS 204, standar tanda tangan digital yang diterbitkan oleh Institut Standar dan Teknologi Nasional AS. Gutkin menyatakan bahwa tim tersebut meningkatkan implementasi daripada mengubah algoritma yang distandarisasi.
Desain tersebut tetap membawa biaya. Gutkin memperkirakan biaya penerapan satu kali untuk kunci publik yang diperluas sekitar 4,1 juta gas, di samping 1,23 juta gas yang diperlukan untuk setiap verifikasi. Untuk kas atau dompet dingin yang melakukan transaksi relatif sedikit, Gutkin mengatakan biaya tersebut mungkin wajar.
Ia memperingatkan bahwa akun Ethereum standar tidak dapat dengan mudah beralih ke ML-DSA, sementara integrasi akun pintar, dukungan kustodi, dan kompatibilitas dengan aplikasi terdesentralisasi masih memerlukan pekerjaan rekayasa. Gutkin juga menekankan bahwa verifier tidak membuat seluruh sistem Ethereum aman pasca-kuantum, dengan penelitian terpisah yang terus berlanjut di lapisan konsensus dan data.
Meskipun telah melalui pengujian ekstensif dan verifikasi formal, Gutkin menegaskan bahwa implementasi Fireblocks tetap merupakan kode penelitian yang memerlukan audit dan penguatan sebelum digunakan dalam produksi. Untuk kustodi institusional, ia menambahkan, perusahaan sedang meneliti sistem penandatanganan pasca-kuantum yang siap produksi secara terpisah.
