Bitcoin à prova de computação quântica agora possível sem um soft fork, mas custa US$ 200 por unidade, mostra nova pesquisa

Um pesquisador da StarkWare publicou o que afirma ser o primeiro método para tornar as transações de bitcoin seguras contra ataques quânticos na rede ativa hoje, sem quaisquer alterações no protocolo do Bitcoin. O esquema, no entanto, custa até US$ 200 por transação e é projetado como uma medida de emergência, e não como uma solução permanente.

Em um documento publicado esta semana, o pesquisador da StarkWare Avihu Levy apresentou o Quantum Safe Bitcoin, ou QSB, um esquema que visa possibilitar transações resistentes a ataques quânticos sem necessidade de alterações no protocolo do Bitcoin, substituindo suposições de segurança baseadas em assinaturas por provas baseadas em hash em seu design.

O design baseado em hash resiste ao tipo de ataque quântico que quebraria a criptografia atual, mas desloca o ônus do consenso para a computação, exigindo um trabalho pesado fora da cadeia com GPUs para cada transação.

Pense nas assinaturas digitais tradicionais como uma assinatura manuscrita em um cheque, que prova que você autorizou uma transação utilizando uma chave secreta que outros podem verificar com uma chave pública.

No Bitcoin, essas assinaturas digitais são chamadas de assinaturas ECDSA. Elas são seguras contra os computadores atuais, mas um computador quântico futuro suficientemente poderoso poderia, em teoria, derivar a chave secreta a partir de uma chave pública e potencialmente comprometer os fundos.

Os QSBs abordam essa falha ao redesenhar o sistema em torno de um tipo diferente de criptografia, envolvendo provas baseadas em hash, que são mais semelhantes a uma impressão digital à prova de adulteração, onde, em vez de depender apenas da assinatura, é criado um resumo matemático único dos dados. Diz-se que isso é extremamente difícil de falsificar ou reverter, mesmo para computadores poderosos.

QSB opera inteiramente dentro das regras de consenso existentes do Bitcoin para transações legadas. Não exige nenhum soft fork (atualização de software), nenhum sinalização por mineradores e nenhum cronograma de ativação. Isso contrasta fortemente com BIP-360, a proposta de resistência quântica que foi integrada ao repositório oficial de propostas de melhoria do Bitcoin em fevereiro, mas não possui implementação no Bitcoin Core e enfrenta anos de atraso na governança.

A proposta baseia-se em um ideia anterior conhecida como Binohash, que adicionou uma camada extra de trabalho computacional para proteger as transações de bitcoin. O problema é que depende de um tipo de criptografia que se espera que computadores quânticos consigam quebrar. Na prática, isso significa que a proteção desaparece em um cenário quântico. Um atacante poderia contornar completamente a verificação de segurança central do sistema, tornando-o ineficaz.

Custo extra

A solução baseada em hash, no entanto, implica transações extremamente caras.

Gerar uma transação válida requer a busca entre bilhões de candidatos possíveis, um processo que Levy estima custar entre US$ 75 e US$ 200 utilizando GPUs de nuvem comuns. Atualmente, o custo para enviar uma transação de bitcoin pela blockchain é cerca de 33 centavos.

O sistema também apresenta obstáculos práticos. As transações QSB não seriam processadas pela blockchain normal do Bitcoin como pagamentos típicos. Em vez disso, os usuários provavelmente precisariam enviá-las diretamente aos mineradores dispostos a processá-las.

Eles também não funcionam com camadas mais rápidas e econômicas como a Lightning Network, e são muito mais complicados de criar. Gerar uma transação exigiria terceirizar cálculos complexos para hardware externo, em vez de simplesmente assinar e enviar a partir de uma carteira.

Levy descreve o esquema como uma “medida de último recurso”, não um substituto para atualizações em nível de protocolo. Propostas como a BIP-360, que visam introduzir esquemas de assinatura resistentes a computação quântica por meio de um soft fork, continuam sendo a solução mais escalável a longo prazo, mas podem levar anos para serem ativadas.

O cronograma de ativação do BIP-360 é incerto. Os apostadores da Polymarket atribuem baixas probabilidades de que isso aconteça este ano, e o histórico de governança do Bitcoin oferece pouca razão para urgência — o Taproot levou cerca de sete anos e meio desde o conceito até a implementação. Por outro lado, computadores quânticos maduros capazes de quebrar a criptografia que protege a rede também não chegarão amanhã.

A QSB oferece, em vez disso, algo diferente: uma maneira de sobreviver a uma ruptura quântica utilizando as regras atuais, caso os usuários estejam dispostos a pagar por isso.