Los últimos resultados de Google en computación cuántica han agudizado una pregunta de largo plazo para Bitcoin: qué fondos quedarían expuestos primero si el hardware cuántico relevante criptográficamente se vuelve viable, y cómo podrían migrar sus propietarios?

En un anuncio del 15 de octubre, Google Quantum AI indicó que su procesador Willow redujo los errores unas 40 veces al preparar estados cuánticos especializados. El experimento riguarda un componente de una computadora cuántica tolerante a fallas, no el sistema completo necesario para atacar las firmas digitales de Bitcoin.

Qué demostró Willow

El estudio, "Magic state cultivation on a superconducting quantum processor", examina cómo preparar los recursos necesarios para operaciones fuera del conjunto básico que admiten muchas arquitecturas de corrección de errores. Estos recursos se conocen como magic states.

Los magic states se consumen cuando una computadora cuántica realiza ciertas operaciones. Por lo tanto, un cálculo largo y complejo requiere un suministro continuo de estados confiables, además del hardware que ejecuta el cálculo.

El proceso de cultivación comienza con un estado imperfecto y utiliza verificaciones coordinadas para retener resultados de mayor calidad. Los investigadores reportaron una fidelidad de estado lógico de aproximadamente el 99,99% y un error unas 40 veces menor que su línea base de inyección de estado.

Ese resultado involucró una compensación importante. Aproximadamente el 8% de los intentos permaneció después del proceso de selección, incluidas las verificaciones realizadas durante la preparación y la medición. Por lo tanto, la fidelidad reportada describe los estados retenidos, y no la tasa de salida de una máquina completa ejecutando un cálculo grande de forma continua.

Como resultado, el anuncio no debe interpretarse como una reducción de 40 veces en los recursos necesarios para atacar Bitcoin. Willow demostró que el método de preparación funciona en hardware, pero construir una computadora tolerante a fallas capaz de mantener la calidad, escala y rendimiento necesarios para la recuperación criptográfica de claves sigue siendo una tarea considerablemente mayor.

Las claves públicas ya visibles en la cadena enfrentarían el primer riesgo

Bitcoin utiliza firmas digitales para demostrar que una transacción está autorizada. El propietario firma con una clave privada, mientras que la red verifica la firma contra la clave pública correspondiente.

Una computadora cuántica suficientemente capaz que ejecute el algoritmo de Shor podría, en principio, derivar una clave privada a partir de su clave pública y luego crear una firma válida. Semejante ataque no requeriría robar la billetera de hardware del propietario, comprometer una computadora ni obtener una frase de recuperación.

El tiempo durante el cual una clave pública permanece visible es central para el riesgo. Un ataque de exposición prolongada apunta a una clave que ya está disponible en la blockchain, lo que le da a un atacante futuro todo el tiempo necesario para intentar la recuperación de la clave. Un ataque de exposición corta comienza después de que una clave pública aparece en una transacción en espera de confirmación, dejando una ventana mucho más estrecha.

Muchas recompensas tempranas de minería utilizaban salidas pay-to-public-key, que revelan la clave pública mientras las monedas permanecen sin gastar. Su exposición proviene de las condiciones de gasto, no simplemente de la antigüedad de las monedas. Los fondos modernos también pueden enfrentar exposición prolongada si su clave fue revelada en una transacción anterior o si utilizan salidas Taproot.

La especificación Taproot utiliza una clave pública de salida que admite el gasto directo basado en firmas. Eso no hace que Taproot sea inseguro hoy. Sin embargo, sí significa que un formato de dirección más nuevo no oculta automáticamente la información de la clave pública relevante para un posible ataque futuro de recuperación de claves cuántico.

El almacenamiento en frío sigue siendo valioso contra el robo común porque protege las claves privadas del compromiso en línea. No elimina una clave pública que ya ha sido publicada en la blockchain.

Un ataque futuro requeriría una máquina muy superior a Willow

Un estudio independiente de recursos liderado por Google describe lo que podría requerir un ataque futuro a las firmas de curva elíptica de Bitcoin bajo supuestos específicos. No es una descripción de las capacidades demostradas de Willow. Las estimaciones de recursos de este tipo traducen la amenaza cuántica en requisitos de hardware específicos, dando a desarrolladores e investigadores puntos de referencia medibles a medida que la tecnología avanza.

Utilizando supuestos para una futura arquitectura superconductora, incluidas tasas de error físico de 10 -3, conectividad planar y un sistema de control rápido, el estudio estimó que los circuitos relevantes podrían ejecutarse en minutos con menos de medio millón de qubits físicos.

Para una máquina de reloj rápido "primada", el artículo modela un tiempo promedio de recuperación de clave de aproximadamente nueve minutos después de que una clave pública esté disponible. Ese tiempo depende de cálculos previos y de tiempos de reacción del sistema de control que el hardware actual no ha demostrado a la escala requerida.

El modelo también estima que un cálculo de nueve minutos requeriría alrededor de medio millón de T-states suficientemente confiables cada segundo. Este es un requisito de producción continuo, no el número de qubits en la máquina.

La estimación de hardware ya incorpora un enfoque eficiente para producir magic states. Por lo tanto, dividir la cifra por la reducción de errores de 40 veces de Willow contaría doblemente el progreso. Un menor error en un método experimental de preparación no equivale a una reducción proporcional en el costo de un ataque criptográfico completo.

La protección futura no resolverá automáticamente el problema heredado

Los desarrolladores de Bitcoin están considerando propuestas que abordan diferentes etapas de la exposición cuántica. BIP 360 propone Pay-to-Merkle-Root, o P2MR, un tipo de salida preliminar de soft-fork que elimina el gasto de ruta de clave expuesto de Taproot.

P2MR está diseñado para reducir el riesgo de exposición prolongada al evitar la ruta de clave que hace vulnerables las salidas Taproot antes del gasto. No proporcionaría protección completa una vez que una clave sea revelada en una transacción en espera en el mempool. Los autores del BIP señalan que la defensa contra esos ataques más cortos podría requerir firmas post-cuánticas.

Una migración propuesta lejos de las firmas actuales de Bitcoin crearía un desafío adicional. BIP 361 es una propuesta informativa preliminar que depende de una propuesta de firma post-cuántica separada y aún no especificada. Su transición sugerida de cinco años comenzaría solo después de la activación; no es un plazo activo para los poseedores de Bitcoin.

Los fondos inactivos presentan la pregunta de migración más difícil. Un propietario que ha perdido el acceso a las claves privadas no puede autorizar un traslado a una protección más fuerte. Sin embargo, la inactividad no prueba que las monedas han sido abandonadas. Cualquier regla que restrinja los fondos no migrados podría, por lo tanto, también afectar a propietarios legítimos que regresen más adelante.

El tema inmediato la preparación, no el pánico

Nada en el experimento de Willow significa que los poseedores de Bitcoin necesiten hacer una transferencia de emergencia hoy. La pregunta relevante es si una salida ya expone una clave pública, no si su propietario guarda la clave privada en una billetera de hardware o si la dirección simplemente parece antigua.

La tarea más difícil para Bitcoin es crear y adoptar una ruta de migración antes de que exista hardware cuántico relevante criptográficamente. Sería necesario acordar nuevos tipos de salida, el software de billeteras y custodia debería soportarlos, y los propietarios necesitarían una forma práctica de mover los fondos existentes.

Ese proceso probablemente tomará más tiempo que crear un nuevo formato de dirección, particularmente para monedas antiguas o inaccesibles. Bitcoin tiene propuestas preliminares para la protección futura, pero ninguna ruta de migración post-cuántica activada. Por ahora, los indicadores concretos a seguir son si BIP 360 y BIP 361 avanzan de su estado preliminar, y si el progreso del hardware cuántico se extiende desde demostraciones de un solo componente como Willow hacia las máquinas tolerantes a fallas que modela el estudio de recursos.

Este artículo se proporciona únicamente con fines informativos y no constituye asesoramiento financiero ni de inversión.