Coinbase heeft Bitcoin-ontwikkelaars opgeroepen zich nu voor te bereiden op mogelijke dreigingen van quantumcomputers, met een waarschuwing in een technisch paper gepubliceerd op 13 oktober dat het upgraden van de beveiliging van het Bitcoin-netwerk jaren kan duren.

De beurs houdt ongeveer 5% van alle bestaande Bitcoin in bewaring en verklaarde al haar eigen systemen voor te bereiden op een post-quantumtoekomst. Die voorbereidende werkzaamheden omvatten voortdurende discussies met Bitcoin-onderzoekers, bijdragen aan open-sourceprojecten en lidmaatschap van de Bitcoin Security Consortium.

"We believe it is important to begin preparing well ahead of any CRQC (Cryptographically Relevant Quantum Computer) announcement," aldus Coinbase. "Bitcoin consensus changes and ecosystem migrations can take years, so it is important that we begin this work now."

Waarom Bitcoin met een quantumrisico wordt geconfronteerd

Bitcoin is momenteel afhankelijk van ellipsecrubecryptografie, waaronder de ECDSA- en Schnorr-handtekeningschema's, om transacties te autoriseren. In theorie zou een voldoende krachtige quantumcomputer privésleutels kunnen afleiden uit blootgestelde publiekeutels. De zorg gaat terug op Shor's algoritme, het resultaat uit 1994 dat aantoonde dat een voldoende capabele quantumcomputer de wiskundige problemen kan oplossen waarop ellipsecrubehandtekeningen rusten.

Coinbase beweerde niet dat zo'n machine vandaag bestaat. Het bedrijf omschreef de dreiging als een toekomstige mogelijkheid, een die desalniettemin een planning ruim van tevoren vereist gezien hoe lang protocolwijzigingen kunnen duren. De eigen upgradegeschiedenis van Bitcoin illustreert dit: SegWit nam ongeveer twee jaar in beslag van voorstel tot activering in 2017, en Taproot bijna vier jaar, geactiveerd in 2021.

Volgens het paper gaat de oplossing veel verder dan simpelweg het kiezen van een nieuw handtekeningalgoritme. Ontwikkelaars moeten afwegingen maken tussen transactiekosten, blokruimte, walletondersteuning en het vermogen van nodes om transacties zelfstandig te verifiëren.

Coinbase ondersteunt flexibele ontwerpen en hybride wallets

In het paper wees Coinbase op BIP-360 en P2TRv2 als ontwerpen die het overwegen waard zijn. Beide benaderingen scheiden de transactiestructuur van het handtekeningschema zelf, waardoor nieuwe algoritmen kunnen worden toegevoegd of bestaande kunnen worden vervangen zonder het transactieformaat te herontwerpen.

BIP-360 introduceert Pay-to-Merkle-Root, of P2MR, dat de key-path-uitgavemogelijkheid van Taproot verwijdert, het mechanisme waarbij een publieke sleutel wordt blootgesteld. Het voorstel bevindt zich nog in conceptstatus.

De beurs beval aan post-quantumalgoritmen zoals ML-DSA, SLH-DSA en FN-DSA te bestuderen zodra hun standaarden gereed zijn. Alle drie komen voort uit het post-quantumcryptografieprogramma van het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology, dat in 2024 ML-DSA finaliseerde als FIPS 204 en SLH-DSA als FIPS 205, terwijl FN-DSA zich nog in dat proces bevindt. Het noemde ook SHRINCS, een compact hash-gebaseerd ontwerp, als kandidaat voor beoordeling.

Voor de migratie zelf beschreef Coinbase een 1-van-2 hybride wallet, ontworpen om zowel huidige als post-quantumhandtekeningen te ondersteunen. Volgens deze structuur kunnen fondsen worden uitgegeven met een conventionele ECDSA- of Schnorr-sleutel of met een aparte post-quantumsleutel.

Het bedrijf voegde eraan toe dat elk nieuw systeem compatibel moet blijven met multiparty computation (MPC), een techniek die grote custodians gebruiken om sleutels te beschermen. Het waarschuwde ook dat stateful handtekeningschema's vervalsingsrisico's met zich meebrengen als signatuurrecords verkeerd worden behandeld, vroeg om een stateless optie.

Oude en verloren munten blijven een open vraag

Het lot van oude en verloren munten blijft onopgelost. Deze categorie omvat slapende wallets, verloren sleutels en Bitcoin uit de vroegste jaren van het netwerk. Outputs uit die vroege periode, toen betalen direct aan een publieke sleutel het standaardformaat was, laten die sleutel zichtbaar op de blockchain achter, wat een van de redenen is dat die periode in deze discussies aandacht krijgt.

Een apart voorstel, BIP-361, stelt voor oudere handtekeningen geleidelijk te beperken zodra een post-quantumoptie beschikbaar komt. Ook dit blijft een concept en is niet geactiveerd.

Coinbase zei dat geschillen over deze ontoegankelijke fondsen parallel moeten worden besproken en dat deze de bescherming van actieve wallets niet mogen tegenhouden.

Opmerkelijk is dat het paper geen migratietermijn stelde, geen definitief algoritme onderschreef en geen activeringsdatum voorstelde. Coinbase zei dat de volgende stappen zullen voortzetten via gesprekken met onderzoekers, ontwikkelaars en open-sourcebijdragers. Op korte termijn biedt de conceptstatus van BIP-360 en BIP-361 de meest concrete graadmeter voor de voortgang van het traject.

Dit artikel is gebaseerd op berichtgeving van Blockonomi.