Bitcoin pós-quântico: Coinbase pede ação imediata e ARK alerta para alto custo da migração
Coinbase pede início dos preparativos para transição, enquanto pesquisadores propõe solução baseada em transações com menos dados na blockchain.
- Novas regras do protocolo precisam atender carteiras individuais e sistemas de custódia.
- Pesquisa do Imperial College London propõe registros de 96 bytes para pagamentos com uma entrada.
A demora na preparação da rede Bitcoin para a computação quântica pode concentrar a migração de fundos em um período limitado, provocado disputas por espaço nos blocos e aumento das taxas de transação, segundo David Puell, pesquisador da ARK Invest. Em análise publicada em 14 de outubro, Puell afirma que a antecipação permite distribuir esse processo ao longo do tempo.
O diagnóstico da ARK Invest está alinhado ao posicionamento da Coinbase. Em 13 de outubro, uma publicação assinada por Shashank Agrawal, gerente de engenharia de pesquisa em segurança de blockchain da Coinbase, argumenta que mudanças no consenso do protocolo e adaptações do ecossistema podem levar anos.
Por isso, segundo a empresa, a preparação deveria começar imediatamente antes que um computador capaz de comprometer a criptografia da rede torne a ameaça quântica real:
“É importante que comecemos esse trabalho agora.”
O temor da comunidade expressado por ambas as empresas baseia-se na possibilidade de que um computador quântico suficientemente potente seja capaz de derivar chaves privadas a partir de chaves públicas. O risco varia conforme o tempo de exposição: carteiras com chaves publicamente conhecidas oferecem uma janela maior de ataque. Já as transações pendentes exigiriam uma máquina capaz de agir antes da confirmação.
Atualização deve atender usuários e custodiantesEntre as propostas discutidas pela comunidade está a BIP-360, que prevê um novo tipo de saída, o Pay-to-Merkle-Root (P2MR), a partir de um soft fork.
O desenho elimina uma via de gasto do Taproot vulnerável à exposição prolongada da chave pública. A proposta permanece em aberto e não introduz, por si só, assinaturas pós-quânticas para proteger transações durante sua confirmação.
Além da BIP-360, Puell examina alternativas para substituir as assinaturas que autorizam a movimentação dos fundos na rede. Entre elas estão os esquemas baseados em hashes, apoiados em funções criptográficas já utilizadas pelo Bitcoin, e os baseados em reticulados, que recorrem a problemas matemáticos em estruturas multidimensionais.
A escolha envolve uma combinação de segurança, tamanho e facilidade de implementação. Segundo a análise, assinaturas ML-DSA ocupam aproximadamente 2,4 a 4,6 quilobytes, enquanto uma configuração do Falcon utiliza cerca de 666 bytes. Mesmo as opções mais compactas ampliam o espaço necessário em comparação com as assinaturas atuais.
Uma das iniciativas citadas é o SHRINCS, da Blockstream Research. O desenho oferece uma modalidade compacta, que exige do dispositivo o controle persistente do uso das chaves, e uma alternativa maior, disponível quando esse registro é perdido.
Na configuração apresentada pela Blockstream em maio, a modalidade compacta utiliza assinaturas de aproximadamente 580 bytes. A contrapartida é operacional: restaurar um backup antigo pode recuperar um registro desatualizado e levar à reutilização indevida de material criptográfico. O mecanismo de contingência permite assinar sem depender desse controle, mas aumenta o tamanho da assinatura.
Puell também aborda mecanismos de commit-delay-reveal, nos quais o usuário registra antecipadamente um compromisso criptográfico, aguarda um intervalo e só depois revela os dados necessários ao gasto. A sequência busca impedir que um atacante obtenha a chave durante a transferência e se antecipe ao titular. A proteção, porém, não resolve a situação das moedas cujas chaves públicas já foram expostas.
Para a Coinbase, a solução criptográfica a ser adotada deve considerar tamanho, desempenho e operação cotidiana. Uma solução precisa atender tanto carteiras comuns quanto os serviços de custódia institucional, inclusive em sistemas multi-assinatura, que distribuem entre diferentes signatários a responsabilidade de autorizar transações.
A empresa também defende que o tratamento dos fundos inacessíveis – como as carteiras de Satoshi Nakamoto, criador do bitcoin – seja discutido em paralelo, sem travar o desenvolvimento de novas assinaturas.
Pesquisa propõe transferência de provas e dados para as carteirasO volume de dados é o problema abordado pelo estudo Compact Shielded CSV: Post-Quantum, Private, Lightweight Client-Side Validation BlockchainV, apresentado em 25 de setembro por pesquisadores do Imperial College London e da Orbs. Em síntese, propõe a manutenção de provas criptográficas volumosas off-chain e transfere a validação dos pagamentos para os usuários da rede. No entanto, os autores condicionam a aplicação ao Bitcoin à existência de um mecanismo adequado de conexão entre os sistemas.
Para uma transação com uma entrada, o registro reúne três hashes de 32 bytes. Um identifica o gasto, outro vincula o conteúdo da transação, e o terceiro, chamado degriefer, permite distinguir a operação autorizada de tentativas de interferência. O degriefer vincula o identificador do gasto à chave secreta do titular e à transação. Se alguém copiar esse identificador para tentar bloquear o pagamento, o titular poderá demonstrar que o registro concorrente é inválido.
Os 96 bytes não incluem todos os dados necessários à operação. Ficam fora desse registro os valores, os dados das saídas destinadas aos recebedores e as provas de validade. As carteiras conservam informações necessárias para verificar e gastar as moedas, mas perder esses dados pode comprometer seu uso.
As regras propostas permitem registrar tentativas conflitantes e exigem que os blocos se comprometam criptograficamente com suas listas de conflitos. A validade dos pagamentos é demonstrada por provas off-chain, em vez de assinaturas verificadas pelo consenso.
O estudo não especifica como converter o BTC nativo em moedas do sistema nem como resgatá-lo. Portanto, se trata de uma atualização pós-quântica inviável sem um soft fork.
O impasse das "moedas perdidas"Puell também examina o destino dos fundos cujas chaves foram perdidas. Seus titulares não poderiam transferi-los voluntariamente para novas formas de proteção. Manter as condições de gasto deixaria moedas expostas a um futuro atacante; congelá-las alteraria regras sob as quais foram recebidas.
O problema envolve decisões sobre propriedade, preservação das regras do protocolo e recuperação de ativos. Segundo o pesquisador da ARK, a disposição da comunidade para chegar a um consenso sobre essas escolhas será determinante para o êxito da transição pós-quântica:
Leia Também“A transição quântica do Bitcoin é menos uma questão de tecnologia do que de governança da rede.”