Unijna agencja ds. egzekwowania prawa Europol opublikowała w środę dwa raporty, wzywając organizacje, decydentów i branżę kryptowalut do rozpoczęcia przygotowań na komputery kwantowe zdolne do łamania powszechnie stosowanych metod szyfrowania.

Pierwszy raport, Quantum Computing and Cryptocurrencies, opracowany przez Europejskie Centrum ds. Cyberprzestępczości Europolu, wskazuje portfele kryptowalut jako „główny punkt narażenia na zagrożenia kwantowe”. Portfele opierają się na parze kluczy: kluczu prywatnym, który autoryzuje transakcje, oraz kluczu publicznym, którego sieć używa do ich weryfikacji.

Wystarczająco wydajny komputer kwantowy mógłby wyprowadzić klucz prywatny z ujawnionego klucza publicznego, umożliwiając atakującemu wydawanie środków bez autoryzacji — zdarzenie często określane jako Q-Day. Obecnie nie istnieje komputer o takich możliwościach; zdaniem agencji skala koniecznej migracji jest jednak zbyt duża, by odkładać ją do momentu jego powstania.

Funkcje skrótu, które łączą bloki i stanowią podstawę wydobywania, są natomiast w dużej mierze odporne na zagrożenia kwantowe, ponieważ złamanie skrótu 256-bitowego nadal wymagałoby liczby operacji, którą raport określa jako „astronomicznie wysoką przy przewidywanej technologii”.

„Kryptowaluty nie upadną z powodu komputerów kwantowych” — podsumowuje raport, zalecając jednocześnie „proaktywną obronę” w celu zapewnienia ich długoterminowego bezpieczeństwa. Europol rekomenduje stopniowe przejście na kryptografię odporną na ataki kwantowe — algorytmy zaprojektowane tak, aby wytrzymywały ataki zarówno komputerów kwantowych, jak i klasycznych — a także poprawę bezpieczeństwa portfeli i zarządzania kluczami.

Portfeli, których klucze publiczne są już widoczne w łańcuchu bloków, nie można zabezpieczyć po fakcie. W ich przypadku „jedynym rozwiązaniem jest migracja z wyprzedzeniem” — stwierdza raport — polegająca na przeniesieniu środków przez właścicieli do nowych portfeli przed ewentualnym atakiem. Firma analityczna rynku blockchain Glassnode oszacowała w maju, że 6,04 mln BTC, czyli 30,2% wyemitowanej podaży, ma już ujawniony klucz publiczny. W Bitcoinie klucz publiczny jest zazwyczaj ujawniany po raz pierwszy, gdy adres wysyła środki, a niektóre z najwcześniejszych transakcji w sieci zapisywały klucze w jawnej postaci.

Modernizacja Bitcoina wiąże się z własnymi kosztami. Standaryzowane przez NIST podpisy postkwantowe są od 10 do 120 razy większe niż podpisy ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) używane obecnie przez Bitcoina, co — jak twierdzi raport — grozi przeciążeniem przestrzeni bloków, podniesieniem opłat i wydłużeniem czasu potwierdzania transakcji. Raport powołuje się na badanie z 2024 roku, według którego migracja wszystkich niewydanych wyjść transakcji wymagałaby co najmniej 76 dni łącznego przestoju sieci lub około 300 dni, gdyby prace zajmowały 25% każdego bloku.

Jeśli chodzi o terminy, raport przywołuje plan działania IBM, który zakłada stworzenie odpornego na błędy komputera kwantowego — wystarczająco stabilnego do uruchamiania długich, korygowanych pod względem błędów algorytmów — do 2029 roku, a także badanie z 2025 roku, w którym 32 ekspertów oszacowało na 28–49% prawdopodobieństwo, że w ciągu najbliższej dekady powstanie maszyna zdolna złamać szyfrowanie RSA-2048 w ciągu 24 godzin. Microsoft również spodziewa się skalowalnych komputerów kwantowych do 2029 roku, podczas gdy marcowe badania Google oraz wspomagany przez AI konkurs we wrześniu obniżyły szacunki dotyczące zasobów potrzebnych do zaatakowania kryptografii krzywych eliptycznych używanej przez Bitcoina.

Równolegle trwają działania branżowe. Rada doradcza Coinbase ds. technologii kwantowych wezwała deweloperów w czerwcu do rozpoczęcia prac nad migracją postkwantową, a Ripple i Stellar Development Foundation opublikowały plany migracji. W lipcu dziewięć firm, w tym BlackRock, Coinbase i Strategy, zobowiązało się przeznaczyć łącznie 15 mln USD w ciągu trzech lat na badania nad bezpieczeństwem Bitcoina, w tym nad ochroną przed zagrożeniami kwantowymi.

„Zbierz teraz, odszyfruj później”

Drugi raport, Harvest Now, Decrypt Later, opracowany we współpracy z hiszpańskim Uniwersytetem Karola III w Madrycie, analizuje atakujących, którzy gromadzą dziś zaszyfrowane dane, aby odszyfrować je później. W raporcie stwierdzono, że podatne są powszechnie używane protokoły, takie jak TLS, SSH i OpenPGP, przy czym ryzyko różni się w zależności od konfiguracji i zarządzania kluczami.

Według raportu „obecnie nie ma wyraźnych dowodów”, że technika ta jest systematycznie wykorzystywana na dużą skalę. Wymagane zasoby sprawiają, że najbardziej prawdopodobnymi celami są komunikacja rządowa i poufne dane przedsiębiorstw.

Trzej unijni nadzorcy finansowi wskazali na tę samą taktykę we wrześniu, ostrzegając, że komputer kwantowy zdolny do łamania szyfrowania może pojawić się, zanim technologia ta znajdzie jakiekolwiek praktyczne zastosowanie komercyjne. Grupa Współpracy NIS UE zaleciła państwom członkowskim przyjęcie strategii migracji postkwantowej do końca 2026 roku.

W przypadku płatności raport dotyczący kryptowalut wskazuje, że przechwycenie w czasie rzeczywistym stanowi bardziej bezpośrednie zagrożenie kwantowe niż późniejsze odszyfrowanie danych. Opisuje on atak „just-in-time”, w którym komputer kwantowy wyprowadza klucz prywatny w krótkim oknie między ujawnieniem klucza publicznego przez transakcję a jej potwierdzeniem.

Europol zaleca utworzenie grupy roboczej Komisji Europejskiej, w skład której weszłyby Europol, unijna agencja ds. cyberbezpieczeństwa ENISA oraz unijny Urząd ds. Przeciwdziałania Praniu Pieniędzy, aby regularnie informować decydentów. Amerykański National Institute of Standards and Technology zaproponował wycofywanie najczęściej stosowanych obecnie konfiguracji klucza publicznego do 2030 roku oraz odejście od klasycznej kryptografii klucza publicznego do 2035 roku — wynika z drugiego raportu.