Starkware przeprowadza transakcję bitcoinową zabezpieczoną przed kwantowymi atakami w sieci głównej

Starkware pokazuje, że bitcoin może zyskać ochronę przed atakami kwantowymi bez forka

Bitcoin przeszedł niezwykły test związany z obliczeniami kwantowymi: ochronę transakcji bez wprowadzania zmian w samym Bitcoinie.

26 sierpnia w sieci głównej Bitcoina wydobyto transakcję wykorzystującą konstrukcję Quantum-Safe Bitcoin (QSB) opracowaną przez badacza Avihu Levy’ego. Firma Starkware opisała ją jako pierwszą transakcję bitcoina odporną na ataki kwantowe, zrealizowaną zgodnie z istniejącymi zasadami konsensusu sieci.

„Zeszłej nocy przesłaliśmy pierwszą transakcję QSB do sieci głównej Bitcoina” – powiedział Damo, wiceprezes ds. rozwoju w Starknet Foundation, podczas przemówienia na konferencji Bitcoin Asia. „Nie wymagało to żadnych soft forków, żadnych hard forków ani żadnych aktualizacji protokołu podstawowego”.

W transakcji wykorzystano wypłatę w wysokości 10 000 satoshi, a została ona wydobyta za pośrednictwem usługi Slipstream Fundacji MARA, ponieważ jej niestandardowy format nie zostałby normalnie rozpropagowany w publicznej puli pamięci (mempool) sieci Bitcoin.

QSB zastępuje ryzyko związane z podpisami zabezpieczeniami opartymi na skrótach

Wydawanie bitcoinów opiera się na kryptografii krzywych eliptycznych, która w przyszłości może okazać się podatna na ataki wystarczająco wydajnych komputerów kwantowych wykorzystujących algorytm Shora.

Ryzyko to staje się szczególnie istotne w momencie ujawnienia klucza publicznego. Atakujący kwantowy mógłby teoretycznie wywnioskować odpowiadający mu klucz prywatny i podjąć próbę przekierowania środków, zanim legalna transakcja zostanie potwierdzona.

QSB podchodzi do tego problemu inaczej. Projekt Levy’ego wprowadza odporny na ataki kwantowe warunek wydatkowania oparty na funkcjach skrótu i wykorzystuje technikę znaną jako „signature grinding”. Znaczna część obliczeń odbywa się poza łańcuchem bloków, zanim transakcja zostanie wysłana.

Test w sieci głównej wymagał podobno wielu godzin obliczeń na procesorze graficznym i kosztował około 150–200 dolarów.

Levy po raz pierwszy opublikował wyniki swoich badań w kwietniu, a następnie inżynier firmy Starkware, Tomer Giladi, pomógł w przekształceniu tej konstrukcji w działającą transakcję w sieci głównej. Levy wyraził również uznanie dla wcześniejszych prac twórcy BitVM, Robina Linusa, oraz badacza Ethana Heilmana.

Proof of Concept nie jest kwantowym rozwiązaniem dla Bitcoina

Wynik ten nie sprawia, że sam bitcoin staje się odporny na ataki kwantowe.

QSB pozostaje rozwiązaniem opcjonalnym, a środki muszą zostać przeniesione do chronionej konstrukcji, zanim znajdą się w niebezpieczeństwie. Nie jest w stanie odzyskać utraconych monet ani chronić środków, których klucze publiczne zostały już ujawnione na tyle długo, by przyszły atakujący kwantowy mógł je zaatakować.

Prezes Starkware, Eli Ben-Sasson, również nadal opowiada się za rozwiązaniem na poziomie protokołu.

„Nadal chcę, aby Bitcoin zdecydował się na soft fork i spodziewam się, że do tego dojdzie” – powiedział. „Dzisiejsza udana transakcja daje bitcoinowi pewność, że aktywa mogą zostać zabezpieczone, zanim to nastąpi”.

Dla bitcoina to rozróżnienie ma znaczenie. QSB nie rozstrzyga debaty na temat migracji kwantowej, ale pokazuje, że posiadacze mogą dysponować awaryjnym rozwiązaniem, zanim gotowe będą zabezpieczenia obejmujące cały konsensus.