Fidelity Digital Assets sier at fremtidige kvantedatamaskiner kan utlede Bitcoins private nøkler fra eksponerte offentlige nøkler, noe som truer midler. Et foreslått hash-basert signatursystem kan styrke sikkerheten, selv om større signaturer vil redusere transaksjonsgjennomstrømmingen og komplisere gjenoppretting av lommebøker.
Fidelity advarer om at Bitcoins private nøkler står overfor en fremtidig kvantetrussel
SKREVET AV
DEL
Viktige punkter
- Kvantedatamaskiner kan etter hvert avsløre bitcoins private nøkler.
- SHRINCS kombinerer kompakte signaturer med en gjenopprettingsmekanisme.
- Kvantemotstandsdyktige signaturer vil redusere Bitcoins gjennomstrømming.
Fidelity undersøker Bitcoins kvantesårbarhet
Bitcoins beskyttelse av private nøkler kan etter hvert kreve utskifting eller supplering, ifølge Fidelity Digital Assets-analysen publisert 1. september. Kryptografisk relevante kvantedatamaskiner, eller CRQC-er, finnes ikke per i dag, men tilstrekkelig kapable systemer kan undergrave de matematiske forutsetningene som sikrer autorisasjon av transaksjoner og sette midler i fare.
Fidelity Digital Assets Research identifiserte transaksjonsgjennomstrømming som en sentral begrensning for enhver fremtidig oppgradering av Bitcoins sikkerhet:
“Å minimere nøkkelstørrelsen for å bevare Bitcoins transaksjonsgjennomstrømming forblir en hovedbekymring, selv om effekten kan være mindre uttalt gitt dagens situasjon med en nær tom mempool.”
Private nøkler gjør det mulig for bitcoin-eiere å autorisere transaksjoner uten å være avhengige av en mellommann. Lommebøker bruker en privat nøkkel til å lage en digital signatur som beviser kontroll uten å avsløre den hemmelige nøkkelen. Dette forholdet mellom private nøkler, offentlige nøkler og transaksjonssignaturer utgjør grunnlaget for Bitcoin-eierskap og selvforvaring.
Bitcoins nåværende signaturer står overfor en fremtidig trussel
De fleste standard Bitcoin-transaksjoner bruker Elliptic Curve Digital Signature Algorithm eller Schnorr-signaturer. Schnorr-signaturer ble tilgjengelige gjennom Taproot, med Bitcoin Improvement Proposal 340 som spesifiserer Schnorr-signaturer og BIP 341 som etablerer Taproots regler for spending. BIP 341 ble tildelt i januar 2020 før oppgraderingen ble aktivert i 2021. Begge ordningene bygger på vanskeligheten med å løse det diskrete logaritmeproblemet på elliptiske kurver med klassiske datamaskiner.
En tilstrekkelig kraftig kvantedatamaskin som kjører Shors algoritme kan løse dette problemet og utlede private nøkler fra tilsvarende offentlige nøkler. Forskning har redusert enkelte anslag for ressursene som trengs for å angripe elliptisk-kurve-kryptografi, noe som har satt debatten om Bitcoins kvantesikkerhet mer i fokus, selv om eksisterende kvantesystemer fortsatt ligger langt under kryptografisk relevant kapasitet.
SHRINCS kombinerer effektivitet med en gjenopprettingsvei
Forskere evaluerer kvantemotstandsdyktige signatursystemer som baserer seg på hashfunksjoner snarere enn elliptisk-kurve-kryptografi. Utkastspesifikasjonen for SHRINCS kombinerer en kompakt tilstandsbasert signatursti med en større tilstandsløs reserve. Dagens design spesifiserer en offentlig nøkkel på 48 byte, tilstandsbaserte signaturer fra 548 til 4 619 byte og en tilstandsløs signatur på 5 777 byte.
Den tilstandsbaserte stien krever at signeringsenheter sporer hvilke engangssignaturnøkler som allerede er brukt. Tapt eller korrumpert tilstand hindrer lommeboken i å fortsette trygt langs den stien, mens SHRINCS’ reserve bygger på algoritmer fra National Institute of Standards and Technology sin SLH-DSA-standard publisert 13. august 2024. Det tilstandsløse alternativet bevarer tilgangen, men bruker betydelig mer blokkplass.
Fidelity Digital Assets Research beskrev hvordan en fremtidig kvantemotstandsdyktig Bitcoin-oppgradering kan imøtekomme ulike sikkerhetskrav:
“SHRINCS representerer en potensiell vei videre som en nylig formaliserte BIP. Men Bitcoins tekniske begrensninger og ineffektiviteten forbundet med større kvantemotstandsdyktige signaturer tyder på at en fremtidig løsning kan ligne Bitcoins nåværende tilstand.”
Større signaturer vil redusere Bitcoins kapasitet
Bitcoins eksisterende signaturer er fortsatt langt mindre enn ledende post-kvante-alternativer, noe som skaper et direkte avveiningsforhold mellom fremtidig sikkerhet og nettverkskapasitet. Større signaturer vil bruke mer blokkplass, øke transaksjonskostnadene i perioder med kø og begrense hvor mange overføringer gruvearbeidere kan bekrefte. Andre vurderinger fant at enkelte kvantesikre signatursystemer kan øke transaksjonsdata kraftig.
Implementering av SHRINCS eller et annet kvantemotstandsdyktig system vil kreve nye konsensusregler, potensielt gjennom en bakoverkompatibel soft fork. Leverandører av lommebøker, gruvearbeidere, nodeoperatører, børser og depotforvaltere må også støtte overgangen. Fidelity sluttet seg i juli til åtte andre finans- og kryptoselskaper for å finansiere et Bitcoin-sikkerhetsinitiativ på 15 millioner dollar som inkluderer forskning på kvantemotstand.
Denne artikkelen er oversatt fra engelsk ved hjelp av kunstig intelligens. Den originale engelske versjonen er den autoritative kilden; automatiske oversettelser kan inneholde unøyaktigheter, særlig i juridisk og regulatorisk terminologi.
