Bitcoin i Ethereum podchodzą do tego samego długoterminowego wyzwania bezpieczeństwa z przeciwnych stron. Portfele postkwantowe zastępują dzisiejsze podpisy kryptograficzne algorytmami zaprojektowanymi tak, aby oprzeć się atakom komputerów kwantowych, a obie sieci rozważają teraz, jak — i jak szybko — przeprowadzić to przejście. Ścieżka Bitcoina biegnie przez konserwatywne aktualizacje protokołu i dobrowolną migrację portfeli, podczas gdy programowalny model kont Ethereum oferuje dodatkową drogę poprzez logikę podpisywania opartą na kontraktach. Żadna z sieci nie wdrożyła obowiązkowego przejścia postkwantowego, a harmonogram każdej z nich zależy od przyjęcia standardów, wsparcia oprogramowania portfeli i szerokiej koordynacji użytkowników.

Dlaczego ryzyko kwantowe zaczyna się od kluczy portfela

Każdy portfel kryptowalutowy opiera się na parze kluczy: kluczu prywatnym, który autoryzuje transakcje, i kluczu publicznym, który każdy może zweryfikować. Dzisiejsze schematy podpisów, w tym kryptografia krzywych eliptycznych używana zarówno przez Bitcoina, jak i Ethereum, są obliczeniowo trudne do złamania na sprzęcie klasycznym. Wystarczająco wydajny komputer kwantowy mógłby teoretycznie odtworzyć klucz prywatny z ujawnionego klucza publicznego. Teoretyczną podstawą tego ryzyka jest algorytm Shora — kwantowa metoda zdolna do wydajnego rozwiązywania problemów logarytmów dyskretnych, na których opiera się kryptografia krzywych eliptycznych.

Dlaczego ujawnienie klucza ma znaczenie

Okno ekspozycji jest węższe, niż mogłoby się wydawać. Adres portfela to skrót klucza publicznego, a nie sam klucz publiczny, co oznacza, że środki znajdujące się na adresie, który nigdy nie wysłał transakcji, nie ujawniły jeszcze sieci leżącego u podstaw klucza publicznego. Ryzyko rośnie, gdy portfel nadaje transakcję: w tym momencie klucz publiczny staje się widoczny w mempoolu — kolejce oczekujących transakcji — oraz w łańcuchu. To rozróżnienie między adresem odbiorczym a ujawnionym kluczem publicznym jest kluczowe dla planów obrony obu sieci.

Konkretny fundament algorytmiczny już istnieje. W sierpniu 2024 r. Narodowy Instytut Standardów i Technologii sfinalizował swoje pierwsze trzy standardy kryptografii postkwantowej — dwa z nich to schematy podpisów cyfrowych, ML-DSA i SLH-DSA, obok mechanizmu kapsułkowania kluczy ML-KEM — dając deweloperom blockchainów określony cel zamiast zmieniającego się i przyspieszając praktyczne prace planistyczne w obu sieciach.

Ścieżka Bitcoina: konserwatywna migracja portfeli

Proces zmian w Bitcoinie jest celowo powolny i oparty na konsensusie. Każda zmiana schematu podpisów wymaga Bitcoin Improvement Proposal uzyskującego szeroką zgodę deweloperów, górników i operatorów węzłów przed aktywacją. BIP-360 został przygotowany, aby wprowadzić typ wyjścia pay-to-quantum-resistant-hash — wczesną formalną propozycję standardu adresu postkwantowego w ramach istniejącej struktury Bitcoina.

Koordynacja aktualizacji

Wprowadzenie nowego typu adresu nie chroni automatycznie istniejących środków. Monety na starszych adresach musiałyby zostać aktywnie przeniesione do nowego formatu wyjścia odpornego na komputery kwantowe przez posiadaczy portfeli. Tworzy to problem koordynacji na dużą skalę: portfele kontrolowane przez instytucjonalnych depozytariuszy, urządzenia sprzętowe i wieloletnich nieaktywnych posiadaczy wymagałyby aktualizacji oprogramowania, zanim migrację można by uznać za zakończoną. Niektóre wyjścia mogą nigdy nie zostać przeniesione, pozostawiając na czas nieokreślony rezerwowy zasób monet w potencjalnie podatnych typach adresów.

Kwestie starszych adresów

Postępowanie ze środkami nieaktywnymi jest jednym z najgorętszych sporów w planowaniu postkwantowym Bitcoina. Monety przypisywane Satoshi Nakamoto i innym wczesnym uczestnikom znajdują się w wyjściach pay-to-public-key — formacie, który ujawnia klucz publiczny bezpośrednio, a nie w formie skrótu. Każda zmiana protokołu unieważniająca lub zamrażająca takie wyjścia byłaby głęboko kontrowersyjną decyzją zarządczą. Bardziej prawdopodobnym scenariuszem jest dobrowolne okno migracyjne, w którym użytkownicy samodzielnie przechowujący środki otrzymają czas i narzędzia do przeniesienia ich na bezpieczniejsze typy adresów, bez wymuszonego wycofania starszych formatów. Każdy, kto rozważa katastroficzny scenariusz udanego ataku kryptograficznego na Bitcoina, powinien rozumieć, że rzeczywista ekspozycja leży dokładnie w tych niechronionych, od dawna statycznych wyjściach.

Ścieżka Ethereum: programowalne aktualizacje kont

Model kont Ethereum oferuje elastyczność, której struktura UTXO (niewydane wyjścia transakcji) Bitcoina, śledząca pojedyncze monety, a nie salda kont, nie posiada domyślnie. Poza standardowymi kontami zewnętrznymi Ethereum obsługuje portfele smart kontraktów — czasem nazywane kontami kontraktowymi — które mogą kodować dowolną logikę podpisywania i autoryzacji. The Defiant informował, jak te różne architektury kształtują opcje aktualizacji postkwantowych każdej sieci.

Abstrakcja kont i programowalne podpisywanie

Standard abstrakcji kont ERC-4337 pozwala portfelom zastąpić podpisyDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) dowolnym ważnym schematem kryptograficznym obsługiwanym przez kontrakt. W zasadzie deweloper portfela mógłby już dziś wdrożyć portfel kontraktowy weryfikujący algorytm podpisu postkwantowego zamiast, lub obok, tradycyjnej weryfikacji krzywej eliptycznej. Na warstwie portfela nie wymaga to hard forka protokołu bazowego — wystarczy zgodna implementacja kontraktu i użytkownik gotowy przenieść środki do tego kontraktu. Długoterminowa mapa drogowa Strawmap Ethereum określiła również cele postkwantowe i prywatności L1 wykraczające poza warstwę portfela, co sugeruje, że społeczność deweloperów rdzenia postrzega to jako wieloletni, wielowarstwowy wysiłek, a nie pojedynczą aktualizację.

Pozostałe ograniczenia migracji

Programowalność obniża barierę koordynacji zmian na poziomie portfela, ale nie eliminuje potrzeby prac nad protokołem. Pełna migracja postkwantowa Ethereum nadal wymagałaby standaryzacji dopuszczalnych algorytmów, zapewnienia, że systemy warstwy 2 i mosty poprawnie obsługują nowe typy podpisów, oraz aktualizacji prekompilatów lub opkodów weryfikujących podpisy w warstwie wykonawczej. Elastyczność przyspiesza eksperymenty i wczesną adopcję wśród technicznie zaawansowanych użytkowników portfeli, ale przejście w skali całej sieci nadal zależy od tych samych elementów co w przypadku Bitcoina: sfinalizowanych standardów kryptograficznych, wsparcia oprogramowania portfeli i działań użytkowników.

Dwie sieci, dwa doświadczenia migracji

Praktyczne doświadczenie migracji prawdopodobnie będzie się różnić. Użytkownicy Ethereum korzystający z portfeli multisig lub smart kontraktów mogą być w stanie zaktualizować logikę podpisywania bez przenoszenia aktywów na nowy adres, eliminując jeden punkt tarcia. Posiadacze Bitcoina, przeciwnie, w większości proponowanych podejść będą musieli nadać transakcję przenoszącą środki ze starego typu adresu na nowy — ruch, który chwilowo ujawnia klucz publiczny podczas samego przejścia, które ma go chronić. Projektanci protokołów po obu stronach są świadomi tego problemu startowego.

Dla posiadaczy portfeli śledzących tę przestrzeń sygnały warte obserwacji są takie same niezależnie od sieci: kiedy algorytmy postkwantowe ustandaryzowane przez NIST zostaną zintegrowane z produkcyjnym oprogramowaniem portfeli, kiedy główni producenci portfeli sprzętowych udostępnią wsparcie w firmware, oraz kiedy społeczności protokołów opublikują konkretne wytyczne migracyjne z wiarygodnymi terminami. Żaden z tych momentów jeszcze nie nadszedł ani dla Bitcoina, ani dla Ethereum, i żadna z sieci nie przedstawia bezpieczeństwa postkwantowego jako natychmiastowej sytuacji awaryjnej. Fundamenty kładzione teraz — w propozycjach takich jak BIP-360 i w eksperymentach Ethereum z programowalnymi kontami — to praca infrastrukturalna na horyzont zagrożeń, który kryptografowie traktują poważnie, nawet jeśli żaden termin nie jest pewny.

Zastrzeżenie: Niniejszy artykuł ma charakterłącznie informacyjny i nie stanowi porady finansowej ani inwestycyjnej. Rynki kryptowalut i aktywów cyfrowych wiążą się ze znacznym ryzykiem. Zawsze wykonaj własne badania przed podjęciem decyzji.

Źródło: NFTENEX