Ameaça pós-quantum! A indústria propõe ferramentas de recuperação para carteiras de Bitcoin, sem necessidade de soft fork QSB方案

Perante o risco de quebra por computadores quânticos, o ecossistema do Bitcoin tem surgido, recentemente, com duas grandes soluções de defesa. A Lightning Labs lançou uma ferramenta de recuperação capaz de provar a posse sem revelar a seed; já a StarkWare apresentou a solução QSB.

Segurança de ativos sob ameaça quântica: os desafios de sobrevivência que a criptografia existente enfrenta

O algoritmo de assinatura digital de curva elíptica (ECDSA) e as assinaturas Schnorr que o Bitcoin ($BTC) utiliza atualmente enfrentam uma potencial ameaça no futuro com a chegada de computadores quânticos de grande escala. Se um computador quântico conseguir executar o algoritmo de Shor (Shor’s Algorithm), terá capacidade para quebrar as técnicas criptográficas atuais, permitindo que atacantes deduzam chaves privadas a partir de informação pública da blockchain e roubem fundos.

A comunidade de programadores já debateu este risco há muitos anos, tendo sido proposta uma solução de atualização extrema tipo “travão de emergência”, que se baseia em desativar o sistema de assinaturas existente para se defender do ataque. No entanto, esta medida de proteção tem efeitos secundários: bloqueia os utilizadores que ainda não migraram, deixando-os fora do sistema, o que faz com que dezenas de milhões de carteiras (incluindo carteiras modernas Taproot) fiquem com fundos permanentemente bloqueados devido à falta de meios alternativos de validação.

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Surge uma ferramenta de recuperação? Mecanismo de prova de propriedade sem revelar a seed

O CTO da Lightning Labs, Olaoluwa “Roasbeef” Osuntokun, no dia de ontem (4/9) divulgou na mailing list de programadores do Bitcoin um protótipo de ferramenta com o objetivo de fornecer aos utilizadores um caminho de fuga para a deslocalização de ativos. Estesistemaassenta nas investigações anteriores do Osuntokun sobre assinaturas resistentes a ataques quânticos, permitindo que os utilizadores provem que são titulares da carteira sem expor a seed original (Seed).

A ferramenta estabelece uma ligação matemática entre a carteira e a seed geradora original, garantindo que o processo de recuperação de uma carteira específica não compromete a segurança de outras carteiras geradas pela mesma combinação de seeds. Este mecanismo fornece à rede Bitcoin uma forma alternativa de autorização: em ambientes extremos em que as assinaturas digitais tradicionais falham ou são desativadas, concede aos utilizadores o direito de recuperar os seus ativos.

De acordo com o desempenho em testes reais, este protótipo corre num MacBook de alto desempenho, demorando cerca de 55 segundos para gerar a prova, enquanto o processo de verificação leva menos de 2 segundos. O tamanho do ficheiro de prova gerado é de aproximadamente 1,7 MB, com uma dimensão semelhante à de uma fotografia de alta resolução. Embora o sistema ainda esteja numa fase de protótipo não otimizado e não tenha sido integrado em software de carteiras mainstream, conseguiu colmatar uma lacuna técnica que a comunidade discutia há muito tempo.

Esta solução muda o método de prova de “consigo realizar assinaturas digitais” para “consigo provar que esta carteira provém da minha seed”, evitando, sob condições de garantir segurança, o risco de congelamento de ativos causado por uma atualização de emergência do protocolo.

Plano de transações anti-quânticas sem necessidade de modificar o protocolo central

Além da ferramenta de recuperação de carteiras, o programador da StarkWare, Avihu Levy, apresentou também no dia de ontem (4/9) uma investigação chamada “Quantum Safe Bitcoin” (Bitcoin Seguro para o Quântico), abreviada como QSB.

Fonte da imagem: Github O programador da StarkWare, Avihu Levy, apresentou a investigação “Quantum Safe Bitcoin” (Bitcoin Seguro para o Quântico), abreviada como QSB

Esta proposta defende a implementação de transações com resistência ao quântico sem alterar as regras de consenso centrais do Bitcoin nem realizar um soft fork. O núcleo técnico da QSB é transferir as suposições de segurança da curva elíptica para a resistência a pré-imagens de funções hash (Hash Pre-image Resistance). Como os computadores quânticos só têm capacidade de aceleração limitada ao quebrar funções hash, esta arquitetura consegue resistir efetivamente a ataques quânticos e manter uma margem de segurança de aproximadamente 118 bits.

A QSB, ao incorporar um puzzle de “hash para assinatura” dentro das limitações do script já existente do Bitcoin, utiliza funções como a RIPEMD-160 para construir um mecanismo de validação. Os utilizadores precisam de encontrar parâmetros específicos de transação para cumprir as condições de prova por hash; este processo é semelhante a uma mini prova de trabalho, com uma probabilidade de sucesso de cerca de 70,4 em 1 trilião (70.4 兆分之一).

Fonte da imagem: Github Princípio de funcionamento da QSB

As estimativas da investigação apontam para um custo de cerca de 75 a 150 para gerar este tipo de transações utilizando GPUs em cloud. Embora as transações QSB não possam ser propagadas através de nós padrão devido ao tamanho excessivo e tenham de ser submetidas diretamente a mineradores por serviços como o Slipstream, ela demonstra que o Bitcoin, mesmo sem mudar as regras existentes, continua a ter flexibilidade para lidar com desafios tecnológicos futuros.

Avaliação de mecanismos de defesa e adoção pelo mercado

A popularização das tecnologias de defesa quântica ainda precisa de ultrapassar considerações de custo e desempenho. As assinaturas resistentes ao quântico tendem a ocupar mais espaço de bloco, o que fará subir as taxas de transação. Atualmente, o mercado continua dividido quanto ao calendário para a atualização quântica do Bitcoin.

Numa plataforma de previsão, Polymarket, os traders consideram que a probabilidade de a proposta de atualização resistente ao quântico do Bitcoin (como o BIP-360) ser adotada antes de 2027 é de 26%. Embora na academia continue a haver debate sobre o momento em que ocorreriam ataques quânticos em larga escala, as ferramentas de recuperação e as propostas de transação que surgiram recentemente aumentaram significativamente a resiliência da rede para enfrentar os riscos do futuro.

Fonte da imagem: Polymarket Os traders consideram que a probabilidade de a proposta de atualização resistente ao quântico do Bitcoin (como o BIP-360) ser adotada antes de 2027 é de 26%

A comunidade do Bitcoin, ao desenvolver estes protótipos de defesa, vai criando gradualmente uma ponte entre teoria e aplicações reais. O protótipo de recuperação do Osuntokun e a solução QSB da Levy oferecem opções de defesa diversificadas para utilizadores com necessidades diferentes. À medida que os recursos de computação forem sendo otimizados e a tecnologia de geração de provas for evoluindo, no futuro espera-se que estas ferramentas se tornem mais leves e mais fáceis de usar por uma audiência alargada. Para o ecossistema do Bitcoin, continuar a investigar e desenvolver vários planos de redundância quântica é uma disposição necessária para preservar, a longo prazo, o valor da “moeda digital” como “ouro digital”. Antes de a ameaça se materializar, estas reservas preventivas de tecnologia tornar-se-ão um fosso de proteção fundamental para resguardar os ativos dos utilizadores de serem ultrapassados pela mudança de era.