Aqui está o que realmente significa 'quebrar' o bitcoin em 9 minutos por computadores quânticos

A equipe de IA Quântica do Google afirmou no início desta semana que um computador quântico futuro poderia derivar uma chave privada de bitcoin a partir de uma chave pública em aproximadamente nove minutos. O número repercutiu nas redes sociais e causou apreensão nos mercados.

Mas, o que isso significa na prática?

Vamos começar com o funcionamento das transações de bitcoin. Quando você envia bitcoin, sua carteira assina a transação com uma chave privada, um número secreto que comprova que você possui as moedas.

Essa assinatura também revela sua chave pública, um endereço compartilhável, que é transmitido à rede e permanece em uma área de espera chamada mempool até que um minerador a inclua em um bloco. Em média, essa confirmação leva cerca de 10 minutos.

Sua chave privada e chave pública estão vinculadas por um problema matemático chamado problema do logaritmo discreto sobre curvas elípticas. Computadores clássicos não conseguem reverter essa matemática em um tempo útil, enquanto um computador quântico futuro suficientemente poderoso, executando um algoritmo chamado de Shor, poderia.

É aqui que entra a parte dos nove minutos. O artigo do Google concluiu que um computador quântico poderia ser "preparado" antecipadamente, pré-calculando as partes do ataque que não dependem de nenhuma chave pública específica.

Uma vez que sua chave pública aparece no mempool, a máquina precisa de cerca de nove minutos para concluir o trabalho e derivar sua chave privada. O tempo médio de confirmação do Bitcoin é de 10 minutos. Isso dá ao atacante aproximadamente 41% de chance de derivar sua chave e redirecionar seus fundos antes que a transação original seja confirmada.

Pense nisso como um ladrão que passa horas construindo uma máquina universal para arrombar cofres (pré-computação). A máquina funciona para qualquer cofre, mas cada vez que um novo cofre aparece, ela precisa apenas de alguns ajustes finais — e essa última etapa é o que leva cerca de nove minutos.

Esse é o ataque mempool. É alarmante, mas requer um computador quântico que ainda não existe. O artigo do Google estima que tal máquina precisaria de menos de 500.000 qubits físicos. Os maiores processadores quânticos atuais possuem cerca de 1.000.

A preocupação maior e mais imediata são os 6,9 milhões de bitcoins, aproximadamente um terço do fornecimento total, que já estão em carteiras onde o a chave pública foi permanentemente exposta.

Isto inclui endereços iniciais de bitcoin dos primeiros anos da rede que utilizavam um formato chamado pay-to-public-key, onde a chave pública é visível na blockchain por padrão. Também inclui qualquer carteira que tenha reutilizado um endereço, uma vez que o gasto a partir de um endereço revela a chave pública para todos os fundos restantes.

Essas moedas não precisam da corrida de nove minutos. Um atacante com um computador quântico suficientemente poderoso poderia decifrá-las com calma, analisando as chaves expostas uma a uma, sem qualquer pressão de tempo.

A atualização Taproot do Bitcoin em 2021 piorou essa situação, conforme reportado anteriormente pela CoinDesk na terça-feira. A Taproot mudou a forma como os endereços funcionam, de modo que as chaves públicas ficam visíveis na cadeia por padrão, ampliando inadvertidamente o conjunto de carteiras que seriam vulneráveis a um ataque quântico futuro.

A própria rede Bitcoin continuaria operando. A mineração utiliza um algoritmo diferente chamado SHA-256, que os computadores quânticos não conseguem acelerar de forma significativa com as abordagens atuais. Os blocos ainda seriam produzidos.

O livro-razão ainda existiria. Mas se as chaves privadas puderem ser derivadas das chaves públicas, as garantias de propriedade que tornam o bitcoin valioso se desfazem. Qualquer pessoa com chaves expostas está sujeita ao risco de roubo, e a confiança institucional no modelo de segurança da rede colapsa.

A solução é a criptografia pós-quântica, que substitui a matemática vulnerável por algoritmos que os computadores quânticos não conseguem decifrar. A Ethereum passou oito anos construindo essa migração. O Bitcoin ainda nem começou.