Квантові обчислення є «найбільшим ризиком для Біткоїна», заявляє співзасновник Coin Metrics

Нік Картер заявляє, що квантові обчислення є найбільшим довгостроковим ризиком для основної криптографії біткойна та закликає розробників ставитися до цього з нагальністю, а не як до наукової фантастики.

У есей опубліковано в понеділок, співзасновник Coin Metrics простою мовою пояснює, як працюють ключі біткоїна та чому квантові технології мають значення. Картер пише, що користувачі починають із таємного числа (приватного ключа) і отримують публічний ключ за допомогою еліптичної математики на кривій secp256k1, яка є основою для підписів ECDSA та Schnorr.

Він описує цю трансформацію як цілеспрямовано односторонню: легко обчислювану в прямому напрямку та неможливу для відновлення за класичних припущень. «Вся криптографічна основа біткоїна полягає в тому, що існує одностороння функція, яку легко обчислити в одному напрямку і неможливо обернути», — пише він.

Щоб розвинути інтуїцію, Картер порівнює систему з гігантським перемішувачем чисел. Перехід від приватного до публічного є ефективним для чесних користувачів, каже він, оскільки вони можуть скористатися скороченням, відомим як «подвойте та додайте», щоб швидко отримати результат. Він додає, що аналогічного скорочення в протилежному напрямку не існує.

Для неспеціалістів він пропонує аналогію з перетасуванням колоди карт: ви можете повторювати той самий порядок перетасувань, щоб отримати ідентичний кінцевий порядок, але спостерігач не зможе, дивлячись на перетасовану колоду, визначити, скільки разів її тасували.

Картер стверджує, що занепокоєння полягає у тому, що достатньо потужний квантовий комп’ютер може послабити цю асиметрію, досягаючи прогресу у розв’язанні задачі дискретного логарифму, яка лежить в основі підписів біткойна. За його словами, рутинна поведінка мережі також підвищує ризики: коли монети витрачаються, публічний ключ розкривається в блокчейні.

Він стверджує, що сьогодні це безпечно, оскільки перетворення відкритого ключа, що став відомим, назад у приватний ключ не є практичним, проте квантові технології можуть змінити цю ситуацію, особливо якщо адреси повторно використовуються, і більше ключів залишаються видимими довше.

Він не закликає до паніки. Картер зазначає, що суть полягає в плануванні.

У короткостроковій перспективі він підкреслює необхідність базової гігієни, такої як уникнення повторного використання адрес, щоб публічні ключі не були відкриті довше, ніж це необхідно. У довгостроковій перспективі він закликає спільноту надавати пріоритет постквантовим схемам підпису та реалістичним шляхам міграції, розглядаючи це як інженерну роботу, а не віддалений теоретичний експеримент.

Ця стаття є першою у короткій серії; Картер повідомив на X, що частини II та III з’являться протягом наступних кількох тижнів і охоплюватимуть «сценарії зламу після-квантових систем».