Fidelity Digital Assets stelt dat toekomstige kwantumcomputers Bitcoin-privésleutels zouden kunnen afleiden uit openbare sleutels die openbaar zijn gemaakt, wat een bedreiging vormt voor de fondsen. Een voorgesteld, op hashes gebaseerd handtekeningsysteem zou de beveiliging kunnen versterken, hoewel grotere handtekeningen de transactiedoorvoer zouden verminderen en het herstellen van wallets zouden bemoeilijken.
Fidelity waarschuwt dat de privésleutels van Bitcoin in de toekomst kwantumrisico’s lopen
GESCHREVEN DOOR
DELEN
Belangrijkste punten
- Quantumcomputers zouden op termijn de privésleutels van Bitcoin kunnen blootleggen.
- SHRINCS combineert compacte handtekeningen met een herstelmechanisme.
- Kwantumbestendige handtekeningen zouden de doorvoercapaciteit van Bitcoin verminderen.
Fidelity onderzoekt de kwantumkwetsbaarheid van Bitcoin
De beveiliging van de privésleutels van Bitcoin moet op termijn wellicht worden vervangen of aangevuld, zo blijkt uit de analyse van Fidelity Digital Assets die op 1 september is gepubliceerd. Cryptografisch relevante kwantumcomputers, of CRQC's, bestaan momenteel nog niet, maar systemen met voldoende capaciteit zouden de wiskundige aannames die de autorisatie van transacties waarborgen, kunnen ondermijnen en geld in gevaar brengen.
Fidelity Digital Assets Research heeft de transactiedoorvoer aangemerkt als een centrale beperking voor elke toekomstige beveiligingsupgrade van Bitcoin:
"Het minimaliseren van de sleutelgrootte om de transactiedoorvoer van Bitcoin te behouden, blijft een belangrijk aandachtspunt, hoewel de impact wellicht minder uitgesproken is gezien de huidige toestand van een nagenoeg lege mempool."
Met privésleutels kunnen bitcoin-eigenaren transacties autoriseren zonder afhankelijk te zijn van een tussenpersoon. Wallets gebruiken een privésleutel om een digitale handtekening te genereren die controle aantoont zonder de geheime sleutel prijs te geven. Deze relatie tussen privésleutels, openbare sleutels en transactiehandtekeningen vormt de basis van het eigendom van en het zelfbeheer van Bitcoin.
De huidige handtekeningen van Bitcoin worden in de toekomst bedreigd
De meeste standaard Bitcoin-transacties maken gebruik van het Elliptic Curve Digital Signature Algorithm of Schnorr-handtekeningen. Schnorr-handtekeningen werden beschikbaar via Taproot, waarbij Bitcoin Improvement Proposal 340 de Schnorr-handtekeningen specificeerde en BIP 341 de bestedingsregels van Taproot vastlegde. BIP 341 werd in januari 2020 vastgesteld, voordat de upgrade in 2021 in werking trad. Beide systemen zijn gebaseerd op de moeilijkheid om het probleem van de discrete logaritme van de elliptische kromme op te lossen met klassieke computers.
Een voldoende krachtige kwantumcomputer die het algoritme van Shor uitvoert, zou dat probleem kunnen oplossen en privésleutels kunnen afleiden uit de bijbehorende openbare sleutels. Onderzoek heeft sommige schattingen van de benodigde middelen voor een aanval op elliptische-curve-cryptografie naar beneden bijgesteld, waardoor het debat over de kwantumveiligheid van Bitcoin meer in de schijnwerpers is komen te staan, hoewel bestaande kwantumsystemen nog ver onder de cryptografisch relevante capaciteit blijven.
SHRINCS combineert efficiëntie met een herstelpad
Onderzoekers evalueren kwantumbestendige handtekeningsystemen die gebruikmaken van hashfuncties in plaats van cryptografie met elliptische krommen. De conceptspecificatie van SHRINCS combineert een compact, stateful handtekeningpad met een grotere, stateless fallback. Het huidige ontwerp specificeert een openbare sleutel van 48 bytes, stateful handtekeningen variërend van 548 tot 4.619 bytes, en een stateless handtekening van 5.777 bytes.
Het stateful-traject vereist dat ondertekeningsapparaten bijhouden welke eenmalige ondertekeningssleutels al zijn gebruikt. Verloren of beschadigde statusgegevens verhinderen dat de wallet veilig via dat traject verder kan gaan, terwijl de fallback van SHRINCS gebruikmaakt van algoritmen uit de SLH-DSA-standaard van het National Institute of Standards and Technology, gepubliceerd op 13 augustus 2024. Het stateless alternatief behoudt de toegang, maar neemt aanzienlijk meer blokruimte in beslag.
Fidelity Digital Assets Research beschreef hoe een toekomstige kwantumbestendige Bitcoin-upgrade aan verschillende beveiligingseisen zou kunnen voldoen:
"SHRINCS vertegenwoordigt een mogelijke weg voorwaarts als recentelijk geformaliseerd BIP. De technische beperkingen van Bitcoin en de inefficiënties die gepaard gaan met grotere kwantumbestendige handtekeningen suggereren echter dat een toekomstige oplossing wellicht zal lijken op de huidige toestand van Bitcoin."
Grotere handtekeningen zouden de capaciteit van Bitcoin verminderen
De bestaande handtekeningen van Bitcoin blijven veel kleiner dan toonaangevende post-kwantumalternatieven, waardoor er een directe afweging ontstaat tussen toekomstige beveiliging en netwerkcapaciteit. Grotere handtekeningen zouden meer blokruimte in beslag nemen, de transactiekosten tijdens periodes van congestie verhogen en het aantal overboekingen dat miners kunnen bevestigen, beperken. Uit andere beoordelingen bleek dat sommige kwantumveilige handtekeningsystemen de transactiegegevens sterk zouden kunnen uitbreiden.
De implementatie van SHRINCS of een ander kwantumbestendig systeem zou nieuwe consensusregels vereisen, mogelijk via een achterwaarts compatibele soft fork. Ook aanbieders van wallets, miners, node-operators, beurzen en bewaarders zouden de overgang moeten ondersteunen. Fidelity sloot zich in juli aan bij acht andere financiële en cryptobedrijven om een Bitcoin-beveiligingsinitiatief van 15 miljoen dollar te financieren, dat onder meer onderzoek naar kwantumbestendigheid omvat.
Dit artikel is met behulp van AI uit het Engels vertaald. De originele Engelstalige versie is de gezaghebbende bron; geautomatiseerde vertalingen kunnen onnauwkeurigheden bevatten, met name in juridische en regelgevende terminologie.
