Европол предупреждает, что квантовая угроза может поставить под угрозу криптовалютные состояния

Европол заявляет: квантовые компьютеры угрожают криптографическим ключам, а не блокчейнам

Популярная теория кошмара о квантовых вычислениях заканчивается тем, что мощная машина взламывает криптографию Биткойна и разрывает блокчейн по швам. Европейский центр по борьбе с киберпреступностью Европола заявляет, что в некоторых описаниях этой истории неверно представлена механика процесса.

В отчете агентства «Квантовые вычисления и криптовалюты» утверждается, что целостность блокчейна гораздо лучше защищена от квантовых атак, чем криптография, подтверждающая, кому на самом деле принадлежат монеты. «Основной риск заключается в уязвимости криптовалютных кошельков, основанных на криптографии с открытым ключом», — говорится в отчете.

Блокчейн Биткойна — не легкая мишень

Система «доказательства работы» (PoW) Биткойна в значительной степени опирается на криптографические хеш-функции, в то время как сети с механизмом «доказательства доли владения» (PoS), такие как Ethereum, также используют хэши для связывания блоков и обеспечения целостности реестра. Квантовые вычисления не дают злоумышленнику «универсального ключа» к этим функциям. Исследователи Европола подробно объясняют, что алгоритм Гровера может ускорить решение определённых задач поиска, но для взлома 256-битного хеша по-прежнему потребуется примерно 2¹²⁸ квантовых операций.

Таким образом, целостность блокчейна находится на гораздо более прочной основе, чем криптография с открытым ключом. «Как в системах PoW, так и в системах PoS хеш-функции в значительной степени защищены от квантовых атак», — поясняется в отчете. Анализ Европола чётко проводит границу, заявляя:

«Основной квантовый риск заключается в криптографии с открытым ключом, используемой кошельками, а не в самой блокчейне, которая остается безопасной благодаря хеш-функциям».

Проблема заключается в вашем открытом ключе

Владение криптовалютой основано на математической связи между открытым ключом и соответствующим ему закрытым ключом. С помощью обычных компьютеров вычислительно нецелесообразно, отталкиваясь от одного ключа, вычислять другой. Достаточно совершенный квантовый компьютер, работающий по алгоритму Шора, меняет эту арифметику.

«Это позволило бы злоумышленнику вычислить закрытые ключи на основе открытой информации, что открыло бы путь к подделке цифровых подписей или дешифрованию ранее защищенных сообщений», — заявляет Европол.

И вот тут история принимает неприятный оборот. Некоторые открытые ключи криптовалют уже были раскрыты, и, по словам Европола, вернуть ситуацию в исходное состояние невозможно. «Как только открытый ключ раскрыт, он навсегда остается уязвимым для будущего квантового дешифрования», — предупреждает отчет.

В отношении таких кошельков рекомендация Европола категорична: «Уязвимые EOA невозможно защитить задним числом. От них необходимо отказаться в пользу квантово-устойчивых альтернатив».

76-дневная операция по перемещению биткойнов

Хорошая новость заключается в том, что квантово-устойчивая криптография — это не просто теория на доске. Европол указывает на постквантовую криптографию, включая стандартизированные NIST схемы, как на ведущее средство защиты в долгосрочной перспективе. Настоящая проблема заключается в том, чтобы обеспечить переход децентрализованных сетей, кошельков и пользователей на новые технологии.

«Самая серьезная проблема при переходе на постквантовые технологии заключается не в разработке квантово-устойчивых алгоритмов, поскольку они уже существуют, а в осуществлении глобального перехода в условиях жестких ограничений», — отмечает Европол.

Конструкция Биткойна наглядно демонстрирует масштаб задачи. В отчете приводятся данные исследований, согласно которым перенос всех неизрасходованных выходов транзакций (UTXO) потребовал бы, по оценкам, как минимум 76 дней непрерывного простоя, если бы блокчейн Биткойна был полностью задействован для этой задачи. Это явно нереально. В качестве одной из возможных альтернатив предлагается растянуть миграцию на 300 дней, резервируя 25 % каждого блока для перехода.

При этом нет никакого центрального переключателя, который можно было бы просто нажать. Разработчики, майнеры, операторы узлов, поставщики кошельков, биржи и пользователи должны будут координировать изменения, пока сеть продолжает работать.

Европол советует начать, пока не истекло время

Европол не предсказывает конец криптовалют. Совсем наоборот. «Криптовалюты не рухнут из-за квантовых вычислений, но их долгосрочная безопасность требует проактивной защиты», — заключает отчет.

Проблема заключается в выборе момента. Если ждать, пока появится квантовый компьютер, способный взломать криптографическую защиту, кошельки окажутся без защиты и будут вынуждены вступить в гонку со машинами, потенциально способными вычислить их закрытые ключи. Послание Европола сводится к старой журналистской поговорке в технологическом контексте: не ждите, пока печатные станки остановятся, чтобы их починить.

«Квантовая угроза — это не просто отдаленная возможность, а приближающийся крайний срок, дающий возможность подготовиться», — говорится в отчете. «Время действовать — сейчас».