Квантовые вычисления — «наибольший риск для Биткоина», заявляет сооснователь Coin Metrics

Ник Картер утверждает, что квантовые вычисления являются самой большой долгосрочной угрозой для базовой криптографии биткоина и призывает разработчиков относиться к этому с повышенной срочностью, а не как к научной фантастике.

В эссе опубликованное в понедельник, соучредитель Coin Metrics простым языком объясняет, как работают ключи биткоина и почему важна квантовая тематика. Картер пишет, что пользователи начинают с секретного числа (приватного ключа) и получают публичный ключ с помощью эллиптической криптографии на кривой secp256k1, которая лежит в основе подписей ECDSA и Schnorr.

Он описывает это преобразование как умышленно одностороннее: легко вычисляемое в прямом направлении и неосуществимое для обратного при классических предположениях. «Вся криптографическая концепция Биткоина заключается в том, что существует односторонняя функция, которую легко вычислить в одном направлении и невозможно обратить», — пишет он.

Для формирования интуиции Картер сравнивает систему с гигантским шифратором чисел. Переход от приватного к публичному эффективен для честных пользователей, поясняет он, поскольку они могут использовать сокращение, известное как «удвоить и добавить», чтобы быстро достичь результата. Он добавляет, что в обратном направлении аналогичного сокращения не существует.

Для неспециалистов он предлагает аналогию с тасовкой колоды: можно повторить одну и ту же последовательность тасовок, чтобы получить идентичный конечный порядок, но наблюдатель не сможет, глядя на перетасованную колоду, определить, сколько раз её тасовали.

Картер утверждает, что проблема заключается в том, что достаточно мощный квантовый компьютер может разрушить эту асимметрию, продвигаясь в решении задачи дискретного логарифма, лежащей в основе подписей биткоина. По его мнению, обычное поведение сети также увеличивает уязвимость: когда монеты тратятся, на блокчейне становится известен открытый ключ.

Он утверждает, что сегодня это безопасно, поскольку преобразование раскрытого публичного ключа обратно в приватный ключ на практике невозможно, однако квантовые достижения могут изменить этот расклад, особенно если адреса используются повторно и больше ключей остаются видимыми дольше.

Он не призывает к панике. Картер отмечает, что важен именно план.

В краткосрочной перспективе он подчеркивает необходимость базовой гигиены, такой как избегание повторного использования адресов, чтобы публичные ключи не оставались подвержены воздействию дольше необходимого. В долгосрочной перспективе он призывает сообщество уделять приоритетное внимание постквантовым схемам подписи и реалистичным путям миграции, рассматривая их как инженерную задачу, а не отдаленный мысленный эксперимент.

Эссе является первым в короткой серии; Картер сообщил в X, что части II и III появятся в течение следующих нескольких недель и будут посвящены «сценариям взлома после квантовой эры».