Bitcoin підтвердив першу транзакцію в основній мережі, використовуючи метод Quantum-Safe Bitcoin дослідника Авіху Леві, 26 серпня, згідно з StarkWare.
Підсумок
- Основна мережа Bitcoin підтвердила першу транзакцію QSB без зміни правил консенсусу або софт-форку.
- QSB замінює припущення безпеки на основі еліптичних кривих на захист на основі хешів, призначений для протидії атакам з використанням алгоритму Шора.
- Генерація кожної витрати QSB потребує приблизно 75–150 доларів США на обчислення в хмарі GPU поза ланцюгом перед трансляцією.
- Нестандартні транзакції QSB обходять звичайну ретрансляцію мемпулу і вимагають прямого подання майнеру, який бере участь.
- QSB захищає старі виходи, але не захищає Taproot, канали Lightning або раніше розкриті ключі.
Видобута транзакція продемонструвала, що QSB може працювати за існуючими правилами консенсусу Bitcoin. Вона не вимагала нових опкодів, софт-форку або змін з боку вузлів Bitcoin.
Транзакція Bitcoin переміщує безпеку в бік хешів
Стандартні транзакції Bitcoin покладаються на підписи з використанням криптографії на еліптичних кривих. Достатньо потужний квантовий комп'ютер з виправленням помилок, що виконує алгоритм Шора, теоретично міг би обчислити закритий ключ з відкритого ключа.
QSB змінює припущення безпеки для конкретного виходу. Він використовує зобов'язання на основі хешів та головоломку хеш-до-підпису, а не покладається на складність розв'язання дискретного логарифма на еліптичній кривій.
Метод використовує існуючі операції перевірки ECDSA Bitcoin як засіб, але його безпека походить від стійкості до прообразу RIPEMD-160. Опублікована реалізація оцінює приблизно 118-бітну стійкість до другого прообразу проти атаки з використанням алгоритму Шора.
QSB не використовує технологію доказів STARK від StarkWare. Однак обидва підходи сильно залежать від хеш-функцій. Як повідомлялося раніше, zk-STARK уникають припущень безпеки на основі еліптичних кривих, створюючи більші докази, ніж багато систем zk-SNARK.
QSB вимагав обчислень поза ланцюгом та доступу до майнера
Створення витрати QSB включає пошук параметрів транзакції, чий результуючий хеш RIPEMD-160 можна інтерпретувати як дійсний DER-кодований підпис. Пошук відповідного результату вимагає приблизно 2^46 спроб хешування.
У репозиторії Леві оцінюється, що пошук коштує від 75 до 150 доларів США з використанням хмарних графічних процесорів. Дослідницька робота допускає ширший діапазон від 75 до 200 доларів США через невизначеність реалізації та описує вартість більш загально як кілька сотень доларів.
Ці цифри покривають обчислення поза ланцюгом, а не комісію мережі Bitcoin. Кожна транзакція вимагає власного пошуку, хоча роботу можна розділити між кількома графічними процесорами.
Транзакції QSB також перевищують стандартні обмеження політики ретрансляції Bitcoin. Звичайні вузли зазвичай не поширюють їх через публічний мемпул. Сервіс Slipstream від MARA надав прямий шлях до майнера для першої транзакції в основній мережі.
Транзакція не робить Bitcoin квантово-безпечним
Підтверджена транзакція доводить, що правила консенсусу Bitcoin приймають конструкцію QSB. Це не встановлює, що Bitcoin, усі існуючі адреси або ширша екосистема гаманців стали стійкими до квантових атак.
QSB працює зі старими скриптами до SegWit. Він безпосередньо не захищає виходи Taproot або канали Lightning Network. Монети також повинні потрапити у вихід QSB через звичайну транзакцію, перш ніж отримати захист на основі хешування.
Ця міграція створює важливе обмеження. Якщо вихідна транзакція розкриває відкритий ключ, поки вже існує здатний квантовий атакуючий, атакуючий може націлитися на монети до підтвердження. Адреси з відкритими ключами, розкритими попередніми витратами, залишаються поза захистом QSB, якщо власники не перемістять їх заздалегідь.
Спеціаліст з біткоїна Деніел Баттен раніше описував ширші твердження, що QSB вже робить біткоїн квантово-стійким, як "перебільшення", посилаючись на його нездатність вирішити проблему неактивних монет та раніше розкритих відкритих ключів.
Оновлення біткоїна на рівні протоколу все ще вивчається
Леві описує QSB як "захід останньої надії", а не як масштабовану заміну звичайних біткоїн-транзакцій. Обчислювальна вартість цього методу, великі скрипти та залежність від прямого подання майнерам роблять його непридатним для звичайного обсягу платежів.
"Те, що сьогоднішня успішна транзакція пропонує біткоїну, це запевнення, що активи можуть бути захищені до того, як це станеться", - сказав генеральний директор StarkWare Елі Бен-Сассон, маючи на увазі можливий софт-форк.
Цей захист залишається умовним: власники повинні перемістити монети у сумісні виходи до того, як квантовий комп'ютер зможе атакувати існуючі підписи. Жоден криптографічно релевантний квантовий комп'ютер, здатний зламати ключі біткоїна, не був публічно продемонстрований.
Розробники окремо розглядають BIP-360, який пропонує виходи Pay-to-Merkle-Root, призначені для зменшення довгострокового впливу квантових атак. На відміну від QSB, прийняття цієї пропозиції вимагало б зміни протоколу біткоїна.
Наступні кроки включають незалежний перегляд коду QSB, подальше тестування в основній мережі та роботу над більш масштабованими постквантовими системами підпису. Транзакція забезпечує робочий запасний варіант, але не усуває необхідність міграції на рівні мережі.
