Blockstream está estudiando cómo Bitcoin podría adoptar nuevos esquemas de firma digital para proteger la red contra posibles amenazas de computadoras cuánticas futuras, y su equipo de investigación ha identificado a Falcon-1024 como el principal candidato basado en retículos tras evaluar varias alternativas.

Según Wu Blockchain, investigadores de la firma de infraestructura de Bitcoin evaluaron Dilithium, Falcon y Hawk como esquemas de firma basados en retículos candidatos. La criptografía basada en retículos es una de las familias de algoritmos post-cuánticos más estudiadas, y se basa en problemas matemáticos que se cree que seguirán siendo difíciles incluso para computadoras cuánticas. Su comparación favoreció a Falcon-1024, que el equipo consideró un equilibrio adecuado entre firmas compactas, verificación rápida y supuestos de seguridad maduros.

Por qué destacó Falcon-1024

La evaluación forma parte de una investigación en curso sobre enfoques criptográficos que podrían ayudar a Bitcoin a abordar los riesgos derivados de los avances en computación cuántica. Bitcoin actualmente protege las transacciones con firmas de curva elíptica, y una computadora cuántica lo suficientemente potente que ejecute el algoritmo de Shor podría, en teoría, romper las matemáticas que las sustentan, razón por la cual los esquemas de firma ocupan un lugar central en los debates sobre la preparación cuántica de la red. Las firmas digitales son fundamentales para el modelo de seguridad de Bitcoin, y la perspectiva de futuras capacidades cuánticas ha impulsado a los investigadores a examinar alternativas a los métodos criptográficos actualmente en uso.

De las tres opciones basadas en retículos consideradas, Falcon-1024 se distinguió por una combinación de características de rendimiento prácticas y consideraciones de seguridad. Su tamaño de firma compacto y su rápida verificación figuraron entre los factores que respaldaron la preferencia del equipo.

Sin embargo, identificar un candidato prometedor no significa que la tecnología esté lista para implementarse en toda la red de Bitcoin. Según el resumen de la investigación, varios desafíos técnicos y de implementación siguen sin resolverse.

Estandarización y obstáculos en las carteras

Un obstáculo es la estandarización inconclusa. Sin estándares completados, integrar un nuevo esquema de firma en Bitcoin requeriría más trabajo técnico y evaluación, aun los algoritmos post-cuánticos en general han pasado por esfuerzos de revisión de varios años, como el liderado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos. Los investigadores también destacaron los requisitos de memoria de las carteras de hardware, que podrían complicar la implementación en dispositivos con recursos limitados.

Otra cuestión sin resolver es la ausencia de un esquema viable de derivación de claves públicas. Esto presenta un obstáculo adicional para adaptar las firmas basadas en retículos a los arreglos existentes de gestión de claves de Bitcoin.

Por lo tanto, la investigación de Blockstream distingue entre evaluar una posible solución a largo plazo y seleccionar un enfoque que podría implementarse en el corto plazo.

Las firmas basadas en hash siguen siendo la vía conservadora

A pesar del interés en la criptografía basada en retículos, los investigadores enfatizaron que las firmas basadas en hash siguen siendo la opción más conservadora a corto plazo para Bitcoin. Los esquemas basados en hash obtienen su seguridad de funciones hash en lugar de las matemáticas de curva elíptica más expuestas a ataques cuánticos, razón por la cual a menudo se les considera la elección conservadora en la planificación post-cuántica. Este planteamiento posiciona a Falcon-1024 como un candidato en consideración en lugar de un reemplazo inmediato del sistema de firmas existente de la red.

Una implementación híbrida también podría surgir como un posible enfoque futuro, permitiendo incorporar juntos diferentes métodos criptográficos. Sin embargo, el resumen de la investigación no establece un cronograma de implementación ni confirma que Bitcoin adoptará Falcon-1024.

Por ahora, la evaluación de Blockstream subraya tanto el potencial de las firmas basadas en retículos como el trabajo práctico que aún queda por delante, incluyendo la estandarización, la compatibilidad con carteras de hardware y la derivación de claves públicas.