Coinbase wezwał deweloperów Bitcoin do natychmiastowego rozpoczęcia przygotowań na potencjalne zagrożenia ze strony komputerów kwantowych, ostrzegając w artykule technicznym opublikowanym 13 października, że modernizacja zabezpieczeń sieci Bitcoin może zająć kilka lat.

Giełda przechowuje w depozycie około 5% całego istniejącego Bitcoinu i poinformowała, że już przygotowuje własne systemy na erę postkwantową. Prace przygotowawcze obejmują bieżące rozmowy z badaczami Bitcoin, wkład w projekty open-source oraz członkostwo w Bitcoin Security Consortium.

"Wierzymy, że ważne jest, aby rozpocząć przygotowania na długo przed jakimkolwiek ogłoszeniem dotyczącym CRQC (Cryptographically Relevant Quantum Computer)" — oświadczył Coinbase. "Zmiany konsensusu Bitcoin i migracje ekosystemu mogą zająć lata, dlatego ważne jest, abyśmy rozpoczęli te prace już teraz."

Dlaczego Bitcoin stoi w obliczu ryzyka kwantowego

Bitcoin obecnie opiera się na kryptografii krzywych eliptycznych, w tym na schematach podpisów ECDSA i Schnorr, do autoryzacji transakcji. Teoretycznie wystarczająco potężny komputer kwantowy mógłby wywnioskować klucze prywatne z ujawnionych kluczy publicznych. Obawy te sięgają algorytmu Shora, wyniku z 1994 roku pokazującego, że wystarczająco sprawny komputer kwantowy mógłby rozwiązać problemy matematyczne, na których opierają się podpisy na krzywych eliptycznych.

Coinbase nie twierdził, że taka maszyna istnieje już dziś. Firma opisała zagrożenie jako możliwość na przyszłość, która mimo to wymaga planowania z dużym wyprzedzeniem, biorąc pod uwagę, jak długo mogą trwać zmiany w protokole. Historia aktualizacji samego Bitcoina dobrze to ilustruje: SegWit zajął około dwóch lat od propozycji do aktywacji w 2017 roku, a Taproot blisko czterech lat, aktywując się w 2021 roku.

Według artykułu rozwiązanie wymaga znacznie więcej niż po prostu wybrania nowego algorytmu podpisu. Deweloperzy musząważyć kompromisy w zakresie opłat transakcyjnych, przestrzeni bloków, wsparcia portfeli oraz zdolności węzłów do samodzielnego weryfikowania transakcji.

Coinbase popiera elastyczne projekty i portfele hybrydowe

W artykule Coinbase wskazał BIP-360 i P2TRv2 jako warte rozważenia projekty. Oba podejścia oddzielają strukturę transakcji od samego schematu podpisu, co oznacza, że nowe algorytmy mogłyby być dodawane, a istniejące zastępowane, bez przeprojektowywania formatu transakcji.

BIP-360 wprowadza Pay-to-Merkle-Root, czyli P2MR, który usuwa opcję wydawania key-path z Taproot — mechanizm, poprzez który ujawniany jest klucz publiczny. Propozycja pozostaje w statusie szkicu.

Giełda zaleciła badanie algorytmów postkwantowych, takich jak ML-DSA, SLH-DSA i FN-DSA, gdy ich standardy będą gotowe. Wszystkie trzy wywodzą się z programu kryptografii postkwantowej amerykańskiego Narodowego Instytutu Standardów i Technologii (NIST), który w 2024 roku sfinalizował ML-DSA jako FIPS 204 i SLH-DSA jako FIPS 205, a FN-DSA wciąż przechodzi przez ten proces. Wskazano również SHRINCS, kompaktowy projekt oparty na funkcjach skrótu, jako kandydata do rozważenia.

W odniesieniu do samej migracji Coinbase opisał hybrydowy portfel 1-of-2 zaprojektowany do obsługi zarówno obecnych, jak i postkwantowych podpisów. W tej strukturze środki mogłyby być wydawane za pomocą konwencjonalnego klucza ECDSA lub Schnorr albo oddzielnego klucza postkwantowego.

Firma dodała, że każdy nowy system powinien pozostać kompatybilny z obliczeniami wielostronnymi (MPC), techniką stosowaną przez dużych depozytariuszy do ochrony kluczy. Ostrzegła również, że schematy podpisów ze stanem niosą ryzyko fałszowania w przypadku niewłaściwego zarządzania rejestrami podpisów, i zaapelowała o opcję bezstanową.

Stare i utracone monety pozostają pytaniem otwartym

Los starych i utraconych monet pozostaje nierozstrzygnięty. Ta kategoria obejmuje nieaktywne portfele, utracone klucze oraz Bitcoiny z najwcześniejszych lat istnienia sieci. Wyjścia z tego wczesnego okresu, gdy płatność bezpośrednio na klucz publiczny była standardowym formatem, pozostawiają ten klucz widocznym w łańcuchu — to jeden z powodów, dla których ta epoka przyciąga uwagę w tych dyskusjach.

Oddzielna propozycja, BIP-361, sugeruje stopniowe ograniczanie starszych podpisów, gdy opcja postkwantowa stanie się dostępna. Ona również pozostaje szkicem i nie została aktywowana.

Coinbase stwierdził, że spory dotyczące tych niedostępnych środków powinny być prowadzone równolegle i nie powinny opóźniać ochrony aktywnych portfeli.

Co istotne, artykuł nie wyznaczył terminu migracji, nie poparł finalnego algorytmu ani nie zaproponował daty aktywacji. Coinbase poinformował, że kolejne kroki będą kontynuowane poprzez rozmowy badaczami, deweloperami i współtwórcami open-source. W najbliższym czasie status szkiców BIP-360 i BIP-361 stanowi najbardziej konkretny wskaźnik postępów tych prac.

Ten artykuł opiera się na doniesieniach Blockonomi.