Fidelity Digital Assetsin mukaan tulevat kvanttitietokoneet saattaisivat pystyä johtamaan bitcoinin yksityisavaimia julkisten avainten perusteella, mikä uhkaisi varoja. Ehdotettu hash-pohjainen allekirjoitusjärjestelmä voisi parantaa turvallisuutta, vaikka suuremmat allekirjoitukset hidastaisivat transaktioiden läpimenoa ja vaikeuttaisivat lompakon palauttamista.
Fidelity varoittaa, että bitcoinin yksityisavaimet ovat alttiina tuleville kvanttiriskeille
KIRJOITTAJA
JAA
Tärkeimmät kohdat
- Kvanttitietokoneet saattaisivat lopulta paljastaa bitcoinin yksityiset avaimet.
- SHRINCS yhdistää kompaktit allekirjoitukset palautusmekanismiin.
- Kvanttitietokoneille vastustuskykyiset allekirjoitukset vähentäisivät Bitcoinin läpimenokapasiteettia.
Fidelity tutkii Bitcoinin kvanttihaavoittuvuutta
Bitcoinin salausavainten suojaus saattaa lopulta vaatia korvaamista tai täydentämistä, kertoo 1. syyskuuta julkaistu Fidelity Digital Assetsin analyysi. Kryptografisesti merkityksellisiä kvanttitietokoneita (CRQC) ei tällä hetkellä ole olemassa, mutta riittävän suorituskykyiset järjestelmät voisivat horjuttaa transaktioiden valtuutusta turvaavia matemaattisia oletuksia ja vaarantaa varat.
Fidelity Digital Assets Research tunnisti transaktiokapasiteetin keskeiseksi rajoitteeksi kaikille tuleville Bitcoinin turvallisuuspäivityksille:
”Avainkoon minimointi Bitcoinin transaktiokapasiteetin säilyttämiseksi on edelleen keskeinen huolenaihe, vaikka vaikutus saattaa olla vähemmän merkittävä, kun otetaan huomioon mempoolin nykyinen lähes tyhjä tila.”
Yksityisten avainten avulla bitcoinien omistajat voivat vahvistaa transaktioita ilman välittäjää. Lompakot käyttävät yksityistä avainta luodakseen digitaalisen allekirjoituksen, joka todistaa hallinnan paljastamatta salaisaa avainta. Tämä yksityisten avainten, julkisten avainten ja transakti allekirjoitusten välinen suhde muodostaa perustan bitcoinin omistukselle ja itsesäilytykselle.
Bitcoinin nykyiset allekirjoitukset kohtaavat tulevaisuuden uhan
Useimmissa tavanomaisissa Bitcoin-transaktioissa käytetään elliptisen käyrän digitaalista allekirjoitusalgoritmia (EC-DSA) tai Schnorr-allekirjoituksia. Schnorr-allekirjoitukset tulivat käyttöön Taprootin myötä: Bitcoin Improvement Proposal 340 (BIP 340) määritteli Schnorr-allekirjoitukset ja BIP 341 vahvisti Taprootin käyttösäännöt. BIP 341 hyväksyttiin tammikuussa 2020 ennen kuin päivitys otettiin käyttöön vuonna 2021. Molemmat järjestelmät perustuvat siihen, että elliptisen käyrän diskreettilogaritmiongelman ratkaiseminen on vaikeaa perinteisillä tietokoneilla.
Riittävän tehokas kvanttitietokone, joka käyttää Shorin algoritmia, voisi ratkaista tämän ongelman ja johtaa yksityiset avaimet vastaavista julkisista avaimista. Tutkimukset ovat pienentäneet joitakin arvioita elliptisen käyrän salauksen hyökkäykseen tarvittavista resursseista, mikä on tuonut Bitcoinia koskevan kvanttiturvallisuuskeskustelun entistä enemmän esille, vaikka nykyiset kvanttijärjestelmät ovatkin vielä kaukana salausteknisesti merkittävästä kapasiteetista.
SHRINCS yhdistää tehokkuuden ja palautuspolun
Tutkijat arvioivat kvanttiturvallisia allekirjoitusjärjestelmiä, jotka perustuvat hajautusfunktioihin elliptisen käyrän salauksen sijaan. SHRINCS-spesifikaation luonnos yhdistää kompaktin tilallisen allekirjoituspolun laajempaan tilattomaan varajärjestelmään. Sen nykyisessä suunnittelussa määritellään 48 tavun julkinen avain, 548–4 619 tavun mittaiset tilalliset allekirjoitukset sekä 5 777 tavun tilaton allekirjoitus.
Tilallinen reitti edellyttää, että allekirjoituslaitteet seuraavat, mitkä kertakäyttöiset allekirjoitusavaimet on jo käytetty. Kadonnut tai vioittunut tila estää lompakkoa jatkamasta turvallisesti kyseistä reittiä, kun taas SHRINCS:n varamenetelmä perustuu algoritmeihin, jotka sisältyvät Yhdysvaltain kansallisen standardi- ja teknologiainstituutin (NIST) 13. elokuuta 2024 julkaistuun SLH-DSA-standardiin. Tilattoman vaihtoehdon avulla pääsy säilyy, mutta se vie huomattavasti enemmän lohkotilaa.
Fidelity Digital Assets Research kuvaili, kuinka tuleva kvanttivastustuskykyinen Bitcoin-päivitys voisi vastata erilaisiin turvallisuusvaatimuksiin:
”SHRINCS edustaa yhtä mahdollista etenemistietä äskettäin virallistettuna BIP-ehdotuksena. Bitcoinin tekniset rajoitukset ja suurempiin kvanttiturvallisiin allekirjoituksiin liittyvät tehottomuudet viittaavat kuitenkin siihen, että tuleva ratkaisu saattaa muistuttaa Bitcoinin nykytilaa.”
Suuremmat allekirjoitukset vähentäisivät Bitcoinin kapasiteettia
Bitcoinin nykyiset allekirjoitukset ovat edelleen huomattavasti pienempiä kuin johtavat post-kvanttivaihtoehdot, mikä aiheuttaa suoran kompromissin tulevan turvallisuuden ja verkon kapasiteetin välillä. Suuremmat allekirjoitukset kuluttaisivat enemmän lohkotilaa, nostaisivat transaktiokustannuksia ruuhka-aikoina ja rajoittaisivat sitä, kuinka monta siirtoa louhijat voisivat vahvistaa. Muissa arvioissa on havaittu, että jotkin kvanttiturvalliset allekirjoitusjärjestelmät voisivat kasvattaa transaktiotietojen määrää jyrkästi.
SHRINCS:n tai muun kvanttiturvallisen järjestelmän käyttöönotto vaatisi uusia konsensussääntöjä, mahdollisesti taaksepäin yhteensopivan soft forkin kautta. Myös lompakkopalvelujen tarjoajien, louhijoiden, solmujen ylläpitäjien, pörssien ja säilytyspalvelujen tarjoajien tulisi tukea siirtymää. Fidelity liittyi heinäkuussa kahdeksan muun rahoitus- ja kryptovaluutta-alan yrityksen joukkoon rahoittamaan 15 miljoonan dollarin Bitcoin-turvallisuusaloitetta, johon kuuluu kvanttiturvallisuustutkimusta.
Tämä artikkeli on käännetty englannista tekoälyn avulla. Alkuperäinen englanninkielinen versio on auktoritatiivinen lähde; automaattiset käännökset voivat sisältää epätarkkuuksia, erityisesti oikeudellisessa ja sääntelyyn liittyvässä terminologiassa.
