A combater ataques quânticos! A indústria propõe 2 soluções principais: ferramentas de resgate para carteiras de Bitcoin, uma solução QSB sem necessidade de soft fork

Autor: MAX, Cidade Cripto

Segurança de ativos sob ameaça quântica: o desafio de sobrevivência enfrentado pela criptografia existente O algoritmo de assinaturas digitais baseado em curvas elípticas (ECDSA) e as assinaturas Schnorr de que o Bitcoin depende atualmente enfrentam uma potencial ameaça futura com computadores quânticos de grande escala. Se um computador quântico conseguir executar o algoritmo de Shor (Shor’s Algorithm), terá capacidade para quebrar as tecnologias criptográficas existentes, permitindo que atacantes deduzam chaves privadas a partir de informações públicas na blockchain e roubem fundos. A comunidade de programadores discute este risco há anos e já propôs uma solução de atualização extremamente “travão de emergência”, que se baseia na desativação do sistema de assinaturas existente para se defender dos ataques. No entanto, esta medida de proteção tem efeitos secundários: bloqueará utilizadores que ainda não tenham migrado os seus fundos para fora do sistema, fazendo com que centenas de milhões de carteiras (incluindo carteiras modernas Taproot) fiquem com os fundos permanentemente bloqueados por falta de meios alternativos de validação.

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Surge uma ferramenta de resgate? Um mecanismo de prova de titularidade da carteira que não revela as sementes O diretor técnico da Lightning Labs, Olaoluwa “Roasbeef” Osuntokun, a 9 de abril, publicou numa lista de correio de desenvolvimento do Bitcoin um protótipo de ferramenta que visa proporcionar aos utilizadores uma rota de fuga para retirar os ativos. Este sistemaassentano trabalho de Osuntokun sobre assinaturas resistentes a ataques quânticos, realizado anteriormente, permitindo que os utilizadores provem que são titulares de uma carteira sem expor a semente (Seed) original. A ferramenta estabelece uma ligação matemática entre a carteira e a semente de geração original, garantindo que o processo de resgate de uma única carteira não compromete a segurança de outras carteiras geradas pela mesma sequência de sementes. Este mecanismo oferece à rede do Bitcoin uma forma alternativa de autorização: em ambientes extremos em que as assinaturas digitais tradicionais falham ou são desativadas, dá aos utilizadores o direito de recuperar os seus ativos. Com base no desempenho em testes reais, este protótipo funciona num MacBook de alto desempenho, gerando uma prova em cerca de 55 segundos e realizando a verificação em menos de 2 segundos. O ficheiro da prova gerada tem cerca de 1,7 MB, com um tamanho próximo ao de uma fotografia em alta resolução. Embora o sistema ainda esteja na fase de protótipo não otimizada e ainda não tenha sido integrado em software de carteiras mainstream, conseguiu preencher uma lacuna técnica que a comunidade discutia há muito tempo. A solução altera o método de prova de “posso realizar assinaturas digitais” para “posso provar que esta carteira é derivada da minha semente”, evitando, sob a premissa de garantir a segurança, o risco de congelamento de ativos causado por uma atualização de emergência do protocolo.

Plano de transações anti-quânticas sem necessidade de modificar o núcleo do protocolo Além da ferramenta de resgate de carteiras, o programador da StarkWare Avihu Levy também apresentou ontem (4/9) uma investigação denominada “Bitcoin com segurança quântica” (Quantum Safe Bitcoin, abreviado QSB).

Fonte da imagem: Github ｜ O programador da StarkWare Avihu Levy apresentou uma investigação denominada “Bitcoin com segurança quântica” (Quantum Safe Bitcoin, abreviado QSB)

A proposta defende a implementação de transações com resistência a ataques 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 da curva elíptica para a resistência à resistência a pré-imagem de funções de hash (Hash Pre-image Resistance). Como os computadores quânticos, ao quebrar funções de hash, apenas têm capacidade de aceleração limitada, esta arquitetura resiste eficazmente a ataques quânticos e mantém uma margem de segurança de cerca de 118 bits. O QSB, ao incorporar um enigma de “assinatura por hash” no âmbito das restrições de scripts existentes do Bitcoin, utiliza funções como RIPEMD-160 para construir um mecanismo de validação. Os utilizadores precisam de encontrar parâmetros específicos de transação para satisfazer as condições de prova por hash; este processo é semelhante a uma prova de trabalho em miniatura, com uma probabilidade de sucesso de cerca de 70,4 por 10^12.

Fonte da imagem: Github ｜ Princípio de funcionamento do QSB

As estimativas da investigação apontam que o custo de gerar este tipo de transações com GPU em cloud fica aproximadamente entre 75 e 150. Embora as transações QSB, devido ao seu tamanho excessivo, não possam ser propagadas através de nós padrão e tenham de ser submetidas diretamente aos mineradores por serviços como Slipstream, elas demonstram que o Bitcoin, sem alterar as regras existentes, ainda tem flexibilidade para enfrentar desafios tecnológicos futuros.

Avaliação de mecanismos de defesa e adoção no mercado A popularização das tecnologias de defesa quântica ainda precisa de superar considerações de custo e desempenho. As assinaturas resistentes a quântica costumam ocupar mais espaço de bloco, o que fará aumentar as taxas de transação. Atualmente, o mercado ainda diverge quanto ao calendário das atualizações quânticas para o Bitcoin. Numa plataforma de previsão, Polymarket, os traders consideram que a probabilidade de uma proposta de atualização resistente a quântica para o Bitcoin (como BIP-360) ser adotada antes de 2027 é de 26%. Embora na academia ainda haja debate sobre o momento em que ocorrerão ataques quânticos em larga escala, estas ferramentas e propostas de resgate que surgiram recentemente aumentaram significativamente a resiliência da rede para riscos futuros.

Fonte da imagem: Polymarket ｜ Os traders consideram que a probabilidade de uma proposta de atualização resistente a quântica para o Bitcoin (como BIP-360) ser adotada antes de 2027 é de 26%

A comunidade do Bitcoin, através do desenvolvimento destes protótipos de defesa, tem vindo a criar uma ponte gradual entre a teoria e a aplicação prática. O protótipo de resgate de Osuntokun e a solução QSB da Levy oferecem opções de defesa diversificadas para utilizadores com necessidades diferentes. À medida que os recursos de computação são otimizados e a tecnologia de geração de provas evolui, estas ferramentas têm potencial para se tornarem mais leves e fáceis de usar pelo público em geral. Para o ecossistema do Bitcoin, continuar a desenvolver diversos planos de redundância quântica é uma estratégia necessária para manter, a longo prazo, o valor da “prata digital”. Antes de a ameaça se tornar realmente iminente, estas reservas preventivas de tecnologia serão o fosso defensivo-chave para proteger os ativos dos utilizadores contra ficarem obsoletos no tempo.