O Bitcoin confirmou a primeira transação na mainnet usando o método Quantum-Safe Bitcoin do pesquisador Avihu Levy em 26 de agosto, de acordo com a StarkWare.
Resumo
- A mainnet do Bitcoin confirmou a primeira transação QSB sem modificar as regras de consenso ou um soft fork.
- O QSB substitui as suposições de segurança de curva elíptica por proteções baseadas em hash, projetadas para resistir a ataques usando o algoritmo de Shor.
- Gerar cada gasto QSB requer aproximadamente US$ 75–US$ 150 em computação GPU na nuvem fora da cadeia antes da transmissão.
- Transações QSB não padrão contornam o relay normal do mempool e exigem submissão direta a um minerador participante.
- O QSB protege saídas legadas, mas não protege Taproot, canais Lightning ou chaves previamente expostas.
A transação minerada demonstrou que o QSB pode operar sob as regras de consenso existentes do Bitcoin. Não exigiu novos opcodes, um soft fork ou mudanças nos nós do Bitcoin.
Transação do Bitcoin move a segurança em direção a hashes
Transações padrão do Bitcoin dependem de assinaturas usando criptografia de curva elíptica. Um computador quântico tolerante a falhas suficientemente poderoso executando o algoritmo de Shor poderia teoricamente calcular uma chave privada a partir de sua chave pública exposta.
O QSB muda as suposições de segurança para uma saída específica. Ele usa compromissos baseados em hash e um quebra-cabeça de hash-para-assinatura em vez de depender da dificuldade de resolver um logaritmo discreto de curva elíptica.
O método usa as operações de verificação ECDSA existentes do Bitcoin como veículo, mas sua segurança vem da resistência à pré-imagem do RIPEMD-160. A implementação publicada estima aproximadamente 118 bits de resistência à segunda pré-imagem contra um atacante usando o algoritmo de Shor.
O QSB não usa a tecnologia de prova STARK da StarkWare. No entanto, ambas as abordagens dependem fortemente de funções hash. Como relatado anteriormente, zk-STARKs evitam suposições de segurança de curva elíptica enquanto produzem provas maiores do que muitos sistemas zk-SNARK.
QSB exigiu computação fora da cadeia e acesso a mineradores
Criar um gasto QSB envolve buscar parâmetros de transação cujo hash RIPEMD-160 resultante possa ser interpretado como uma assinatura válida codificada em DER. Encontrar um resultado adequado requer aproximadamente 2^46 tentativas de hash.
O repositório de Levy estima que a busca custa entre US$ 75 e US$ 150 usando GPUs na nuvem. O artigo de pesquisa permite uma faixa mais ampla de US$ 75 a US$ 200 para incerteza de implementação e descreve o custo mais geralmente como algumas centenas de dólares.
Esses valores cobrem a computação fora da cadeia, não a taxa da rede Bitcoin. Cada transação requer sua própria busca, embora o trabalho possa ser dividido entre várias GPUs.
As transações QSB também excedem os limites da política de relay padrão do Bitcoin. Nós comuns não as propagarão normalmente pelo mempool público. O serviço Slipstream da MARA forneceu uma rota direta para um minerador para a primeira transação na mainnet.
A transação não torna o Bitcoin quantum-safe
A transação confirmada prova que as regras de consenso do Bitcoin aceitam a construção QSB. Não estabelece que o Bitcoin, todos os endereços existentes ou o ecossistema mais amplo de carteiras se tornaram resistentes a ataques quânticos.
O QSB funciona com scripts legados pré-SegWit. Ele não protege diretamente saídas Taproot ou canais da Lightning Network. As moedas também devem entrar em uma saída QSB por meio de uma transação convencional antes de receber sua proteção baseada em hash.
Essa migração cria uma limitação importante. Se a transação de origem revelar uma chave pública enquanto um atacante quântico capaz já existir, o atacante poderá atingir as moedas antes da confirmação. Endereços com chaves públicas expostas por gastos anteriores permanecem fora da proteção do QSB, a menos que os detentores movam as moedas antes.
O especialista em Bitcoin Daniel Batten descreveu anteriormente afirmações mais amplas de que o QSB já torna o Bitcoin à prova de quântica como "um exagero", citando sua falha em abordar moedas dormentes e chaves públicas previamente expostas.
Uma atualização do Bitcoin em nível de protocolo permanece em estudo
Levy descreve o QSB como uma "medida de último recurso", em vez de um substituto escalável para transações comuns de Bitcoin. O custo computacional do método, scripts grandes e dependência de envio direto ao minerador o tornam inadequado para o volume normal de pagamentos.
"O que a transação bem-sucedida de hoje oferece ao Bitcoin é a garantia de que as participações podem ser protegidas antes que isso aconteça", disse o CEO da StarkWare, Eli Ben-Sasson, referindo-se a um possível soft fork.
Essa proteção permanece condicionada a que os detentores movam as moedas para saídas compatíveis antes que um computador quântico possa atacar as assinaturas existentes. Nenhum computador quântico criptograficamente relevante capaz de quebrar chaves Bitcoin foi demonstrado publicamente.
Os desenvolvedores estão considerando separadamente o BIP-360, que propõe saídas Pay-to-Merkle-Root projetadas para reduzir a exposição de longo prazo a ataques quânticos. Ao contrário do QSB, adotar essa proposta exigiria uma mudança no protocolo Bitcoin.
Os próximos passos incluem revisão independente do código QSB, testes adicionais na mainnet e trabalho em sistemas de assinatura pós-quântica mais escaláveis. A transação fornece um fallback funcional, mas não elimina o caso para uma migração em nível de rede.
