Исследователь Paradigm предлагает метод защиты Bitcoin, устойчивый к квантовым атакам

Предложение Paradigm по квантовой защите

Исследователь Paradigm Дэн Робинсон описал новую модель, призванную защитить неактивные биткоины, включая те, которые потенциально принадлежат создателю Bitcoin Сатоши Накамото, от будущих угроз со стороны квантовых вычислений. В предложении вводятся «Provable Address-Control Timestamps» (PACTs) — механизм, который позволит держателям Bitcoin доказать, что они контролировали кошелёк, прежде чем квантовые вычисления продвинутся до точки, когда можно будет выводить приватные ключи.

Как работают PACTs

Модель PACTs использует систему таймстемпинга, уже встроенную в функциональность блокчейна. Держатели будут генерировать доказательство, показывающее контроль над их Bitcoin, и фиксировать его таймстемпом в блокчейне, создавая запись владения, которая может защитить от будущих квантовых атак. Позже это доказательство можно будет «разблокировать», что позволит пользователям вернуть свои средства в версии Bitcoin, устойчивой к квантовым атакам.

По словам Робинсона, «Это не требует, чтобы Bitcoin уже сегодня решил, нужен ли “закат” (sunset)», и подход даёт пользователям возможность подготовиться заранее — «посадить семя уже сейчас», если защиты понадобятся позже.

Сравнение с альтернативными предложениями

Существуют и другие предложения по устойчивости к квантовым угрозам, например BIP-361, который предложил главный специалист по безопасности Casa Джеймсон Лопп, а также другие исследователи. Такие альтернативы обычно предусматривают многолетнее «окно миграции» для кошельков, бирж и кастодианов, чтобы перейти на квантово-устойчивые технологии до «заката» (sunsetting) унаследованных подписей. После этого периода любые монеты, которые не успели мигрировать, станут неизрасходуемыми.

Однако у этого подхода возникает отдельная проблема для держателей неактивных монет: перемещение средств раскроет, что владелец всё ещё активен, и потенциально позволит связать кошелёк с другими, которые он контролирует. Модель PACTs пытается обойти эту дилемму, позволяя пользователям доказать владение без публикации информации в ончейне.

Контекст угроз со стороны квантовых вычислений

По мере развития квантовых вычислений криптопользователи и разработчики должны параллельно планировать защиты. По словам Лоппа и других исследователей BIP-361, более чем одна треть всех биткоинов в обращении может оказаться под угрозой квантовых атак из-за видимых публичных ключей.

Практические демонстрации уже показывают постепенный прогресс. Независимый исследователь недавно вывел 15-битный ключ эллиптической кривой с использованием квантового оборудования — это, как утверждается, самая крупная атака такого рода на сегодняшний день, хотя Bitcoin полагается на более сильное 256-битное шифрование.

Сроки для «Q-Day» — момента, когда квантовые компьютеры смогут взломать современную криптографию, — сильно разнятся. Недавно исследователи из Google предположили, что переход на постквантовую криптографию может потребоваться примерно к 2029 году, в то время как другие оценивают, что практические атаки могут быть всё ещё через несколько лет или десятилетий.

FAQ

Что такое Provable Address-Control Timestamps (PACTs)?
PACTs — это механизм, который позволяет держателям Bitcoin генерировать и ставить таймстемпом в блокчейне доказательство контроля кошелька. Это создаёт запись владения, которую можно будет использовать для восстановления средств в квантово-устойчивой версии Bitcoin в случае будущей квантовой угрозы, без необходимости прямо сейчас перемещать монеты.

Чем PACTs отличаются от BIP-361?
BIP-361 предлагает многолетнее «окно миграции», в течение которого пользователи должны перевести свои монеты на квантово-устойчивые адреса, после чего унаследованные подписи будут «вышедшими из использования» (sunset). PACTs, напротив, позволяют пользователям доказать владение без публикации в ончейне, снижая риск приватности, связанный с тем, что неактивные держатели всё ещё активны и потенциально могут «связывать» кошельки между собой.

Когда квантовые компьютеры могут угрожать Bitcoin?
Сроки различаются. Исследователи из Google предположили, что переход на постквантовую криптографию может потребоваться примерно к 2029 году, однако другие эксперты считают, что практические квантовые атаки на Bitcoin могут быть всё ещё через несколько лет или десятилетий. Сейчас Bitcoin использует 256-битное шифрование — оно значительно сильнее, чем 15-битные ключи, недавно взломанные в лабораторных демонстрациях.