StarkWare, het blockchain-infrastructuurbedrijf achter het Ethereum layer-2-netwerk Starknet, meldt dat de eerste kwantumveilige Bitcoin-transactie is gemined op de Bitcoin-mainnet. Daarmee werd een manier getest om fondsen te beschermen tegen toekomstige kwantumaanvallen zonder de consensusregels van het netwerk te wijzigen.

In een blogpost op woensdag liet Starkware weten dat de transactie gebruikmaakte van Quantum-Safe Bitcoin, oftewel QSB, een methode ontwikkeld door Starkware-onderzoeker Avihu Levy. Levy publiceerde het onderzoek in april, en Starkware-ingenieur Tomer Giladi hielp daarna om het voorstel om te zetten in een werkende mainnet-transactie.

"Vandaag is er een kwantumveilige transactie gemined op de Bitcoin-mainnet die standhoudt tegen een tegenstander met een werkende kwantumcomputer," schreef Starkware. "Bitcoin-houders hebben nu een manier om munten over te zetten naar opslag die een kwantumcomputer niet kan openen."

Bitcoin beveiligt transacties met elliptische-kromme-cryptografie, die een voldoende krachtige kwantumcomputer met Shor's algoritme in theorie zou kunnen kraken om privésleutels af te leiden en fondsen te stelen. Er is geen kwantumcomputer bekend die de cryptografische systemen van vandaag kan breken, maar het risico wordt serieus genomen, ver buiten de cryptowereld: in 2024 rondde het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology zijn eerste standaarden voor post-kwantumcryptografie af, en hebben overheidsinstanties waaronder CISA organisaties opgeroepen te beginnen met de migratie weg van kwantumkwetsbare cryptografie.

Het beschermen van Bitcoin kan uiteindelijk een hard fork vereisen, die regels introduceert die niet compatibel zijn met oudere software en het netwerk kan splitsen, of een soft fork, die nieuwe regels kan invoeren terwijl deze compatibel blijft met oudere nodes. Starkware zei dat een soft fork de voorkeursoplossing op lange termijn blijft, terwijl QSB een manier biedt om individuele bezittingen te beschermen zonder op een netwerkupgrade te hoeven wachten.

"Ik wil nog steeds dat Bitcoin ervoor kiest een soft fork door te voeren en ik verwacht dat dat zal gebeuren," zei Starkware-CEO Eli Ben-Sasson. "Wat de geslaagde transactie van vandaag Bitcoin biedt, is de geruststelling dat bezittingen beschermd kunnen worden voordat dat gebeurt."

Het onderwerp krijgt steeds meer aandacht nu onderzoekers bepalen welke bitcoinbezittingen het meest blootgesteld zouden kunnen zijn aan toekomstige kwantumaanvallen. In juni schatte het kwantumadviesraad van Coinbase dat ongeveer 7 miljoen bitcoin kwetsbaar zou kunnen zijn door blootgestelde publieke sleutels en hergebruik van adressen. Dat aantal omvat munten die vermoedelijk in adressen uit de vroege periode worden bewaard, waaronder die gekoppeld zijn aan de pseudonieme Bitcoin-schepper Satoshi Nakamoto, van wie de publieke sleutels allang zichtbaar op de blockchain staan.

Volgens Starkware voegt Quantum-Safe Bitcoin een tweede, kwantumbestendige vergrendeling toe op basis van hashfuncties in plaats van elliptische krommen. Op hashes gebaseerde cryptografie wordt beschouwd als beter bestand tegen bekende kwantumalgoritmen, wat de reden is dat hashfuncties en post-kwantumsignatuurschema's de basis vormen van de meeste voorgestelde kwantumbestendige ontwerpen. QSB gebruikt "signature grinding", waarbij rekenwerk off-chain wordt verricht om een transactiehash te vinden die Bitcoin accepteert als een geldig gevormde handtekening.

Starkware erkende dat QSB Bitcoin niet kwantumveilig maakt, maar specifieke transacties beschermt met op hashes gebaseerde beveiliging. Het kan adressen met reeds blootgestelde publieke sleutels niet beschermen, en vereist op dit moment dat transacties rechtstreeks naar miners worden gestuurd.

"Deze geweldige prestatie mag niet worden opgevat als een boodschap dat 'Bitcoin voorbereid is op de kwantumbedreiging'. Integendeel," schreef Ben-Sasson op X. "Ik hoop dat de aandacht voor dit briljante werk mensen ook onze boodschap luid en duidelijk laat horen: Huston, we've got a problem, en de oplossing moet zijn dat we serieus werk maken van serieuze soft forks voor [Bitcoin]," zei hij. "Zo kan een catastrofe worden vermeden, en we hebben nog tijd."