Quantum Computing at ang Panganib sa Bitcoin
Ayon sa Fidelity Digital Assets, ang mga hinaharap na quantum computer ay maaaring makuha ang mga pribadong susi ng Bitcoin mula sa mga nakalantad na pampublikong susi, na naglalagay sa panganib ng mga pondo. Isang iminungkahing sistema ng hash-based signature ang maaaring magpalakas ng seguridad, bagaman ang mas malalaking pirma ay magbabawas sa throughput ng transaksyon at magpapahirap sa pagbawi ng wallet.
Proteksyon ng Pribadong Susi
Sa pagsusuri ng Fidelity Digital Assets na inilathala noong Setyembre 1, inilarawan na ang mga proteksyon ng pribadong susi ng Bitcoin ay maaaring mangailangan ng pagpapalit o karagdagan sa hinaharap. Ang mga cryptographically relevant quantum computers, o CRQCs, ay kasalukuyang hindi umiiral, ngunit ang mga sapat na makapangyarihang sistema ay maaaring magpahina sa mga matematikal na palagay na nag-secure sa awtorisasyon ng transaksyon at ilagay ang mga pondo sa panganib.
“Ang pagbawas ng laki ng susi upang mapanatili ang throughput ng transaksyon ng Bitcoin ay nananatiling isang pangunahing alalahanin, bagaman ang epekto ay maaaring hindi gaanong kapansin-pansin sa kasalukuyang estado ng halos walang laman na mempool.”
Ugnayan ng mga Susi at Pirma
Ang mga pribadong susi ay nagpapahintulot sa mga may-ari ng Bitcoin na mag-autorisa ng mga transaksyon nang hindi umaasa sa isang tagapamagitan. Ang mga wallet ay gumagamit ng isang pribadong susi upang makabuo ng isang digital na pirma na nagpapatunay ng kontrol nang hindi isinasapubliko ang lihim na susi. Ang ugnayang ito sa pagitan ng mga pribadong susi, pampublikong susi, at mga pirma ng transaksyon ay bumubuo sa pundasyon ng pagmamay-ari ng Bitcoin at sariling pag-iingat.
Mga Algoritmo at Pagsusuri
Karamihan sa mga karaniwang transaksyon ng Bitcoin ay gumagamit ng Elliptic Curve Digital Signature Algorithm o mga Schnorr signature. Ang mga Schnorr signature ay naging available sa pamamagitan ng Taproot, kung saan ang Bitcoin Improvement Proposal 340 ay nagtatakda ng mga Schnorr signature at ang BIP 341 ay nagtataguyod ng mga patakaran sa paggastos ng Taproot. Ang parehong mga scheme ay umaasa sa hirap ng paglutas ng elliptic curve discrete logarithm problem gamit ang mga classical computer.
Ang isang sapat na makapangyarihang quantum computer na nagpapatakbo ng Shor’s algorithm ay maaaring lutasin ang problemang iyon at makuha ang mga pribadong susi mula sa mga kaukulang pampublikong susi. Ang pananaliksik ay nagbawas ng ilang mga pagtataya para sa mga mapagkukunan na kinakailangan upang atakihin ang elliptic-curve cryptography, na nagdadala sa debate tungkol sa seguridad ng Bitcoin sa quantum sa mas malaking pokus.
Quantum-Resistant Signature Systems
Ang mga mananaliksik ay nagsusuri ng mga quantum-resistant signature system na umaasa sa mga hash function sa halip na elliptic-curve cryptography. Ang draft specification ng SHRINCS ay pinagsasama ang isang compact stateful signature path na may mas malaking stateless fallback. Ang kasalukuyang disenyo nito ay nagtatakda ng isang 48-byte na pampublikong susi, stateful signatures mula 548 hanggang 4,619 bytes, at isang 5,777-byte na stateless signature.
Ang stateful path ay nangangailangan ng mga signing device upang subaybayan kung aling one-time signature keys ang nagamit na. Ang nawala o nasirang estado ay pumipigil sa wallet na ligtas na magpatuloy sa daang iyon, habang ang fallback ng SHRINCS ay umaasa sa mga algorithm mula sa SLH-DSA standard ng National Institute of Standards and Technology na inilathala noong Agosto 13, 2024.
Hinaharap na Hakbang at Pagsuporta
Inilarawan ng Fidelity Digital Assets Research kung paano ang isang hinaharap na quantum-resistant Bitcoin upgrade ay maaaring umangkop sa iba’t ibang mga kinakailangan sa seguridad:
“Ang SHRINCS ay kumakatawan sa isang potensyal na landas pasulong bilang isang kamakailang pormal na BIP. Gayunpaman, ang mga teknikal na hadlang ng Bitcoin at ang mga hindi epektibong kaugnay ng mas malalaking quantum-resistant signatures ay nagmumungkahi na ang isang hinaharap na solusyon ay maaaring katulad ng kasalukuyang estado ng Bitcoin.”
Ang mga umiiral na pirma ng Bitcoin ay nananatiling mas maliit kaysa sa mga nangungunang post-quantum alternatives, na lumilikha ng isang direktang trade-off sa pagitan ng hinaharap na seguridad at kapasidad ng network. Ang mas malalaking pirma ay kakain ng mas maraming block space, magpapataas ng mga gastos sa transaksyon sa panahon ng congestion, at lilimitahan kung gaano karaming mga transfer ang maaaring kumpirmahin ng mga minero.
Ang iba pang mga pagtatasa ay natagpuan na ang ilang quantum-safe signature systems ay maaaring lubos na palawakin ang data ng transaksyon. Ang pagpapatupad ng SHRINCS o ibang quantum-resistant system ay mangangailangan ng mga bagong consensus rules, marahil sa pamamagitan ng isang backward-compatible soft fork. Ang mga provider ng wallet, minero, operator ng node, exchange, at mga custodian ay kailangan ding suportahan ang paglipat.
Sumali ang Fidelity sa walong iba pang mga kumpanya sa pananalapi at crypto noong Hulyo upang pondohan ang isang $15 milyon na inisyatiba sa seguridad ng Bitcoin na kinabibilangan ng pananaliksik sa quantum-resistance. Ang Fidelity, isang higanteng pinansyal na namamahala ng $7.1 trilyon sa mga pinamamahalaang asset, ay pumasok sa lumalalang debate sa crypto sa Washington sa pamamagitan ng paghikayat sa mga senador na…
