Дослідник Paradigm пропонує метод захисту Bitcoin, стійкий до квантових атак

Пропозиція Paradigm щодо квантового захисту

Ден Робінсон, дослідник у Paradigm, описав нову модель, створену для захисту біткоїнів, що простоюють без руху, зокрема тих, що потенційно належать творцю Bitcoin Сатоші Накамото, від майбутніх загроз із боку квантових обчислень. Пропозиція вводить «Provable Address-Control Timestamps» (PACTs) — механізм, який дозволить власникам біткоїна довести, що вони контролювали гаманець, ще до того, як квантові обчислення дійдуть до моменту, коли можна буде вивести приватні ключі.

Як працюють PACTs

Модель PACTs використовує систему таймстемпінгу, уже вбудовану в функціональність блокчейну. Власники згенерують доказ, який підтвердить контроль над їхнім біткоїном, і проставлять на ньому таймстемп у блокчейні, створюючи запис володіння, що може захистити від майбутніх квантових атак. Цей доказ згодом можна буде «розблокувати», щоб користувачі змогли повернути свої кошти в квантово-стійкій версії Bitcoin.

За словами Робінсона, «Це не вимагає, щоб Bitcoin уже сьогодні вирішував, чи потрібен “закат”», а підхід дає користувачам спосіб підготуватися завчасно — дозволяючи «посіяти насіння зараз», якщо захист знадобиться пізніше.

Порівняння з альтернативними пропозиціями

Існують інші пропозиції щодо квантового опору, зокрема BIP-361, який запропонував головний спеціаліст із безпеки Casa Джеймсон Лопп, а також інші дослідники. Як правило, такі альтернативи встановлюють багаторічне «вікно міграції» для гаманців, бірж і кастоді-провайдерів, щоб оновити технологію до квантово-стійкої, перш ніж відбудеться «закат» застарілих підписів. Після цього періоду будь-які монети, які не вдалося мігрувати, стануть невитратними.

Втім, цей підхід створює окрему проблему для «сплячих» власників: переміщення коштів розкриє, що власник і досі активний, і може потенційно пов’язати гаманець з іншими, якими він керує. Модель PACTs намагається обійти цю дилему, дозволяючи користувачам доводити право власності без розміщення інформації в on-chain.

Контекст загрози з боку квантових обчислень

З розвитком квантових обчислень користувачі криптовалют і розробники мають планувати оборону паралельно. За словами Лоппа та інших дослідників BIP-361, понад третина всіх біткоїнів у обігу може бути піддана квантовим атакам через видимі публічні ключі.

У реальному світі вже починають з’являтися демонстрації поступового прогресу. Незалежний дослідник нещодавно вивів еліптичнокривий ключ на 15 бітів за допомогою квантового обладнання — це описують як найбільшу таку атаку на сьогоднішній день, хоча Bitcoin покладається на сильніше 256-бітне шифрування.

Строки для «Q-Day» — моменту, коли квантові комп’ютери зможуть зламати сучасну криптографію — сильно різняться. Дослідники Google нещодавно припускали, що перехід до постквантової криптографії може знадобитися приблизно до 2029 року, тоді як інші оцінюють, що практичні атаки можуть бути ще за багато років або навіть десятиліття.

FAQ

Що таке Provable Address-Control Timestamps (PACTs)?
PACTs — це механізм, який дозволяє власникам Bitcoin згенерувати й проставити таймстемп доказу контролю над гаманцем у блокчейні. Це створює запис володіння, який можна використати для відновлення коштів у квантово-стійкій версії Bitcoin у разі майбутньої квантової загрози, без необхідності власнику одразу переміщати свої монети.

Чим PACTs відрізняються від BIP-361?
BIP-361 пропонує багаторічне «вікно міграції», під час якого користувачі мають перемістити свої монети на квантово-стійкі адреси, після чого застарілі підписи будуть «закриті». Натомість PACTs дозволяють користувачам доводити право власності без розміщення інформації в on-chain, уникаючи ризику для приватності, що полягає в розкритті того, що власники «сплячих» гаманців усе ще активні, і потенційного зв’язування гаманців між собою.

Коли квантові комп’ютери можуть загрожувати Bitcoin?
Строки різняться. Дослідники Google припускали, що перехід до постквантової криптографії може знадобитися приблизно до 2029 року, хоча інші експерти оцінюють, що практичні квантові атаки на Bitcoin можуть бути ще за роки або десятиліття. Наразі Bitcoin використовує 256-бітне шифрування, яке суттєво сильніше за ключі на 15 бітів, нещодавно зламані в лабораторних демонстраціях.