Perante o risco de quebra por computadores quânticos, a comunidade do Bitcoin tem vindo a surgir recentemente com duas grandes soluções de defesa. A Lightning Labs lançou ferramentas de recuperação que permitem provar a titularidade sem revelar sementes; a StarkWare, por sua vez, propôs a solução QSB.
Segurança de ativos sob ameaça quântica: desafios de sobrevivência enfrentados pelas tecnologias de criptografia atuais
O algoritmo de assinaturas digitais de curvas elípticas (ECDSA) e as assinaturas Schnorr nas quais o Bitcoin ($BTC ) se baseia atualmente enfrentam uma ameaça potencial no futuro, com computadores quânticos de grande escala. Se os computadores quânticos conseguirem executar o algoritmo de Shor (Shor's Algorithm), terão capacidade para quebrar as tecnologias de criptografia existentes, permitindo que atacantes reconstituam chaves privadas a partir de informações públicas na blockchain e roubem fundos.
A comunidade de programadores discute este risco há muitos anos e já propôs uma solução extrema de “travão de emergência” para atualizar o sistema, defendendo o ataque através da desativação do sistema de assinaturas existente. Contudo, esta medida de proteção tem efeitos secundários: impede utilizadores que ainda não migraram de aceder ao sistema, levando a que centenas de milhões de carteiras (incluindo carteiras modernas Taproot) fiquem com fundos permanentemente bloqueados devido à falta de meios alternativos de verificação.
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Surge uma ferramenta de recuperação? Um mecanismo de prova de titularidade de carteiras sem revelar sementes
O diretor técnico da Lightning Labs, Olaoluwa “Roasbeef” Osuntokun, divulgou ontem (4/9), numa lista de correio de desenvolvimento do Bitcoin, um protótipo de ferramenta com o objetivo de proporcionar aos utilizadores uma via de fuga para retirar ativos. Este sistema assenta nas investigações anteriores de Osuntokun sobre assinaturas resistentes a quânticos e permite que os utilizadores provem que são titulares da carteira sem expor a semente original (Seed).**
A ferramenta estabelece uma ligação matemática entre a carteira e a semente de geração original, garantindo que o processo de recuperação de uma única carteira não compromete a segurança de outras carteiras geradas a partir do mesmo conjunto de sementes. Este mecanismo fornece à rede Bitcoin uma forma alternativa de autorização, que concede aos utilizadores o direito de recuperar os ativos em ambientes extremos nos quais as assinaturas digitais tradicionais falham ou são desativadas.
De acordo com testes em condições reais, este protótipo corre num MacBook de alto desempenho: a geração da prova demora cerca de 55 segundos, enquanto o processo de verificação demora menos de 2 segundos. O tamanho do ficheiro da prova gerada é de aproximadamente 1,7 MB, ficando próximo do tamanho de uma fotografia de alta resolução. Embora o sistema ainda esteja numa fase de protótipo não otimizada e ainda não esteja integrado em software de carteiras mainstream, conseguiu preencher uma lacuna técnica que a comunidade discutia há muito tempo.
Esta solução muda o modo de prova de “sou capaz de realizar uma assinatura digital” para “sou capaz de provar que esta carteira provém da minha semente”, contornando o risco de congelamento de ativos causado por atualizações de emergência do protocolo, mantendo ao mesmo tempo a segurança.
Plano de transações resistentes a quânticos sem modificar o núcleo do protocolo
Além das ferramentas de recuperação para carteiras, o programador da StarkWare Avihu Levy apresentou ontem (4/9) também uma investigação chamada “Quantum Safe Bitcoin” (Bitcoin Seguro Quântico), abreviada como QSB.
Fonte da imagem: Github Avihu Levy, programador da StarkWare, apresentou uma investigação chamada “Quantum Safe Bitcoin” (Quantum Safe Bitcoin), abreviada como QSB
Esta proposta defende a realização de transações com resistência a quânticos sem alterar as regras de consenso centrais do Bitcoin nem realizar um soft fork. O núcleo técnico do QSB é transferir a suposição de segurança das curvas elípticas para a resistência a preimagem de funções hash (Hash Pre-image Resistance). Como os computadores quânticos, ao quebrar funções hash, têm apenas capacidades de aceleração limitadas, esta arquitetura consegue resistir eficazmente a ataques quânticos e manter uma margem de segurança de cerca de 118 bits.
O QSB incorpora dentro das limitações de scripts existentes do Bitcoin um puzzle de “hash para assinatura”, construindo um mecanismo de validação com funções como RIPEMD-160. O utilizador precisa de encontrar parâmetros específicos da transação para cumprir as condições da prova de hash; este tipo de processo é semelhante a uma prova de trabalho em miniatura, com uma probabilidade de sucesso de aproximadamente 70,4 em 1 trilião.
Fonte da imagem: Github Princípio de funcionamento do QSB
Estima-se que, ao usar GPU em cloud para gerar este tipo de transação, o custo esteja entre 75 e 150. Embora as transações do QSB, devido ao seu tamanho excessivo, não possam ser propagadas através de nós padrão e precisem de ser submetidas diretamente a mineradores através de serviços como o Slipstream, elas demonstram que o Bitcoin ainda tem flexibilidade para enfrentar desafios tecnológicos futuros sem alterar as regras existentes.
Mecanismos de defesa e avaliação da popularização no mercado
A popularização das tecnologias de defesa quântica ainda precisa de superar considerações de custo e desempenho. Assinaturas resistentes a quânticos normalmente ocupam mais espaço de bloco, o que fará aumentar as taxas de transação. Atualmente, o mercado ainda discute sem consenso o cronograma para a atualização quântica do Bitcoin.
Numa plataforma de previsão, a Polymarket, os traders acreditam que a proposta de atualização de resistência a quânticos do Bitcoin (como o BIP-360) tem 26% de probabilidade de ser adotada antes de 2027. Embora na academia ainda haja debate sobre o momento em que ocorreriam ataques quânticos em larga escala, estas ferramentas e propostas de recuperação que surgiram recentemente aumentam significativamente a resiliência da rede para enfrentar riscos futuros.
Fonte da imagem: Polymarket Os traders consideram que a probabilidade de as propostas de atualização de resistência a quânticos do Bitcoin (como o BIP-360) serem adotadas antes de 2027 é de 26%
A comunidade do Bitcoin vai construindo, passo a passo, uma ponte entre a teoria e a aplicação prática através do desenvolvimento destes protótipos de defesa. O protótipo de recuperação de Osuntokun e a solução QSB da Levy oferecem opções diversificadas de defesa para utilizadores com necessidades diferentes. À medida que os recursos de computação forem sendo otimizados e a tecnologia de geração de provas for evoluindo, estas ferramentas deverão tornar-se mais leves e mais fáceis de usar no futuro. Para o ecossistema do Bitcoin, o desenvolvimento contínuo de vários planos de redundância quântica é uma disposição necessária para preservar o valor duradouro do “ouro digital”. Antes de a ameaça se tornar realmente uma realidade, estas reservas preventivas de tecnologia serão um fosso crítico para proteger os ativos dos utilizadores de serem deixados para trás pela mudança de época.
