Komputasi kuantum mengancam jaringan Bitcoin senilai $2 triliun. BTQ Technologies mengatakan mereka memiliki pertahanan.

Liputan media mengenai ancaman yang ditimbulkan oleh komputasi kuantum biasanya mengidentifikasi cryptocurrency sebagai bidang utama kriptografi klasik yang akan dengan mudah ditembus ketika teknologi ini menjadi arus utama yang, menurut beberapa perkiraan, mungkin kurang dari satu dekade dari sekarang.

Dinyatakan secara sederhana, chip komputer yang berbasis pada mekanika kuantum dapat melakukan beberapa perhitungan dengan kecepatan eksponensial lebih tinggi dibandingkan prosesor tradisional. Kecepatan tersebut memberikan ancaman bagi banyak kriptografi yang ada saat ini, yang didasarkan pada waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan persamaan kompleks.

Tidak mengherankan, ada dorongan untuk mengidentifikasi pendekatan yang dapat mengurangi risiko, sebuah poin yang sering diabaikan dalam banyak “pelaporan alam semesta paralel” tentang chip kuantum terbaru. Di antara upaya-upaya untuk mengembangkan algoritma yang tahan kuantum adalah menggantikan enkripsi kunci publik dengan alternatif yang dikenal sebagai penandatanganan berbasis kisi.

Salah satu pendekatan untuk melindungi blockchain Bitcoin senilai $2 triliun telah diungkapkan oleh spesialis kriptografi pasca-kuantum BTQ Technologies (BTQ): Bitcoin Quantum, sebuah testnet fork bitcoin tanpa izin yang diklaim mampu memenuhi tantangan tersebut.

Ini adalah jaringan publik yang dapat dijalankan di mana para penambang, pengembang, peneliti, dan pengguna dapat menguji tekanan transaksi yang tahan kuantum dan mengungkap kompromi operasional sebelum pembicaraan migrasi tingkat mainnet menjadi mendesak, menurut kepala inovasi kuantum BTQ, Chris Tam. Sistem ini mencakup sebuah penjelajah blok dan sebuah kolam tambang, menyediakan aksesibilitas secara langsung.

Dua vektor serangan

Komputasi kuantum membuka dua vektor serangan pada Bitcoin: kemampuan untuk menurunkan kunci privat dari kunci publik, dan serangan pada algoritma proof-of-work jaringan. Algoritma tersebut memungkinkan para penambang, para peserta yang menjaga keamanan jaringan, untuk menyusun transaksi secara kronologis dalam blok-blok.

Diberikan sebuah kunci publik, sebuah komputer kuantum dapat dengan cepat menghitung kunci privat dan menggunakannya untuk mencuri dana, sehingga seluruh konsep keamanan menjadi sia-sia, kata Tam.

“Seharusnya Anda hanya bisa bergerak dari kunci privat ke kunci publik, ini seharusnya merupakan fungsi satu arah,” kata Tam dalam sebuah wawancara. “Namun, komputer kuantum memiliki kemampuan untuk memecahkan apa yang disebut sebagai ”masalah logaritma diskret. Kami menganggap masalah tersebut sulit, namun sayangnya dalam dunia kuantum hal itu tidak sulit, di mana Anda mendapatkan percepatan eksponensial dalam jumlah qubit.”

Kabar baiknya adalah Anda tidak memerlukan teknologi kuantum untuk melawan kuantum, kata Tam. Hal ini dapat dicapai dengan komputasi dan algoritma yang sudah ada. Algoritma pasca-kuantum menggunakan mekanisme enkripsi dan antarmuka yang sama seperti tanda tangan digital saat ini, namun dengan matematika yang lebih kuat yang mendasari infrastrukturnya, jelasnya.

“Kita masih memiliki apa yang disebut algoritma tanda tangan digital, tetapi masalah matematika yang mendasarinya sedang beralih dari logaritma diskret ke masalah matematika yang diasumsikan sulit oleh komputer kuantum,” kata Tam. “Dan ketika saya mengatakan ‘diasumsikan sulit,’ yang kami bicarakan di sini adalah standar kriptografi internasional.”

Proses pasca-kuantum sedang berjalan dengan baik. Sejak tahun 2016, Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST) Amerika Serikat telah meminta algoritma kriptografi pasca-kuantum untuk menggantikan yang sedang digunakan saat itu.

Sejauh ini, sebuah algoritma pasca-kuantum yang dikenal secara informal sebagai Dilithium (secara resmi, ini adalah Algoritma Tanda Tangan Digital Berbasis Modul-Lattice atau ML-DSA) telah distandarisasi di AS pada Agustus 2024. ML-DSA juga merupakan algoritma yang digunakan dalam Bitcoin Quantum.

Salah satu alasan mengapa hal ini belum diterapkan di bidang yang bergerak cepat dan inovatif seperti cryptocurrency adalah karena biayanya jauh lebih mahal untuk dijalankan.

Dibandingkan dengan tanda tangan digital yang ada, yang digunakan setiap kali pesan dikirim ke blockchain atau bahkan untuk mengirim pesan WhatsApp, algoritma pasca-kuantum setidaknya 200 kali lebih besar.

“Jadi ada cara untuk mengurangi risiko kuantum ini, tetapi cara tersebut memiliki masalah tersendiri, yaitu pada kinerja dan biaya tambahan dalam penerapannya secara skala besar,” ujar Tam.

Menjaga identitas bitcoin

Namun itu bukan masalah terbesar. Agar perubahan apa pun dapat diterapkan, blockchain Bitcoin harus menjalani hard fork: sebuah pembaruan yang tidak kompatibel dengan versi-versi sebelumnya. Meyakinkan komunitas Bitcoin bahwa langkah seperti itu diperlukan kemungkinan akan menghadapi penolakan yang kuat.

Siapa pun yang akrab dengan sejarah jaringan Bitcoin tahu bahwa banyak tokoh berpengaruh telah menyatakan bahwa hard fork secara efektif akan menciptakan koin baru yang tidak akan lagi menjadi bitcoin.

Proposal Peningkatan Bitcoin seperti BIP-360 bertujuan mengatasi masalah tersebut dengan memperkenalkan jenis alamat yang tahan terhadap kuantum dan memungkinkan transisi secara bertahap. Namun, belum ada jadwal waktu yang ditetapkan, dan belum ada migrasi yang dimulai.

Dalam upaya untuk mengatasi kekhawatiran mereka yang mungkin menentang penerapan langkah-langkah tahan kuantum dari perusahaannya, Tam mengutip suara paling berpengaruh, yaitu pencipta anonim Bitcoin, Satoshi Nakamoto.

“Satoshi Nakamoto, sejak hari pertama, memahami bahwa ada risiko kuantum terhadap jenis kriptografi yang saat ini digunakan. Dan jika Anda benar-benar kembali melihat basis kode, Anda akan melihat bahwa beberapa tahun kemudian Satoshi mengubah cara pembayaran dilakukan,” kata Tam. “Dia melihat ini sebagai wawasan mendasar, dimana segera setelah Anda mengekspos kunci publik Anda di blockchain, komputer kuantum kemudian dapat menurunkan kunci privat.”