A Fidelity Digital Assets afirma que futuros computadores quânticos poderiam deduzir chaves privadas de Bitcoin a partir de chaves públicas expostas, colocando os fundos em risco. Um sistema de assinatura baseado em hash proposto poderia reforçar a segurança, embora assinaturas maiores reduzissem a taxa de processamento das transações e complicassem a recuperação das carteiras.
A Fidelity alerta que as chaves privadas do Bitcoin correm risco quântico no futuro
ESCRITO POR
PARTILHAR
Principais pontos
- Os computadores quânticos poderiam, eventualmente, expor as chaves privadas de Bitcoin.
- O SHRINCS combina assinaturas compactas com um mecanismo de recuperação.
- Assinaturas resistentes à computação quântica reduziriam a taxa de processamento do Bitcoin.
Fidelity analisa a vulnerabilidade quântica do Bitcoin
As proteções das chaves privadas do Bitcoin podem, eventualmente, precisar ser substituídas ou complementadas, de acordo com a análise da Fidelity Digital Assets publicada em 1º de setembro. Computadores quânticos criptograficamente relevantes, ou CRQCs, ainda não existem, mas sistemas suficientemente capazes poderiam comprometer os pressupostos matemáticos que garantem a autorização de transações e colocar os fundos em risco.
A equipe de pesquisa da Fidelity Digital Assets identificou a taxa de processamento de transações como uma restrição central para qualquer futura atualização de segurança do Bitcoin:
“Minimizar o tamanho da chave para preservar a capacidade de processamento de transações do Bitcoin continua sendo uma preocupação fundamental, embora o impacto possa ser menos pronunciado, considerando o estado atual de um mempool quase vazio.”
As chaves privadas permitem que os proprietários de bitcoins autorizem transações sem depender de um intermediário. As carteiras usam uma chave privada para gerar uma assinatura digital que comprova o controle sem revelar a chave secreta. Essa relação entre chaves privadas, chaves públicas e assinaturas de transações constitui a base da propriedade e da autocustódia do Bitcoin.
As assinaturas atuais do Bitcoin enfrentam uma ameaça futura
A maioria das transações padrão de Bitcoin utiliza o Algoritmo de Assinatura Digital de Curva Elíptica (ECDS) ou as assinaturas Schnorr. As assinaturas Schnorr passaram a estar disponíveis por meio do Taproot, com a Proposta de Melhoria do Bitcoin 340 (BIP 340) especificando as assinaturas Schnorr e a BIP 341 estabelecendo as regras de gasto do Taproot. A BIP 341 foi atribuída em janeiro de 2020, antes da ativação da atualização em 2021. Ambos os esquemas se baseiam na dificuldade de resolver o problema do logaritmo discreto de curva elíptica com computadores clássicos.
Um computador quântico suficientemente potente, executando o algoritmo de Shor, poderia resolver esse problema e derivar chaves privadas a partir das chaves públicas correspondentes. Pesquisas reduziram algumas estimativas dos recursos necessários para atacar a criptografia de curva elíptica, trazendo o debate sobre a segurança quântica do Bitcoin para o centro das atenções, embora os sistemas quânticos existentes permaneçam muito abaixo da capacidade criptograficamente relevante.
O SHRINCS combina eficiência com um caminho de recuperação
Pesquisadores estão avaliando sistemas de assinatura resistentes a ataques quânticos que se baseiam em funções hash, em vez da criptografia de curva elíptica. A especificação preliminar do SHRINCS combina um caminho de assinatura com estado compacto com um caminho alternativo sem estado mais extenso. Seu projeto atual especifica uma chave pública de 48 bytes, assinaturas com estado variando de 548 a 4.619 bytes e uma assinatura sem estado de 5.777 bytes.
O caminho com estado exige que os dispositivos de assinatura rastreiem quais chaves de assinatura de uso único já foram utilizadas. A perda ou corrupção do estado impede que a carteira continue com segurança por esse caminho, enquanto o mecanismo de fallback do SHRINCS se baseia em algoritmos do padrão SLH-DSA do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST), publicado em 13 de agosto de 2024. A alternativa sem estado preserva o acesso, mas consome substancialmente mais espaço no bloco.
A Fidelity Digital Assets Research descreveu como uma futura atualização do Bitcoin resistente à computação quântica poderia acomodar diferentes requisitos de segurança:
“O SHRINCS representa um caminho potencial a seguir como um BIP recentemente formalizado. No entanto, as restrições técnicas do Bitcoin e as ineficiências associadas a assinaturas maiores resistentes à computação quântica sugerem que uma solução futura pode se assemelhar ao estado atual do Bitcoin.”
Assinaturas maiores reduziriam a capacidade do Bitcoin
As assinaturas existentes do Bitcoin permanecem muito menores do que as principais alternativas pós-quânticas, criando um compromisso direto entre segurança futura e capacidade da rede. Assinaturas maiores consumiriam mais espaço nos blocos, aumentariam os custos de transação durante períodos de congestionamento e limitariam o número de transferências que os mineradores poderiam confirmar. Outras avaliações constataram que alguns sistemas de assinatura à prova de computação quântica poderiam expandir drasticamente os dados das transações.
A implementação do SHRINCS ou de outro sistema resistente à computação quântica exigiria novas regras de consenso, possivelmente por meio de um soft fork compatível com versões anteriores. Provedores de carteiras, mineradores, operadores de nós, corretoras e custodiantes também precisariam apoiar a transição. A Fidelity se uniu a outras oito empresas financeiras e do setor de criptomoedas em julho para financiar uma iniciativa de segurança do Bitcoin no valor de US$ 15 milhões, que inclui pesquisas sobre resistência quântica.
Este artigo foi traduzido do inglês usando IA. A versão original em inglês é a fonte autorizada; traduções automáticas podem conter imprecisões, especialmente em terminologia jurídica e regulatória.
