Ερευνητής της StarkWare Δημοσιεύει Σχέδιο Συναλλαγών Bitcoin Ασφαλές από Κβαντικούς Υπολογιστές

Ένας ερευνητής στη StarkWare δημοσίευσε ένα σχήμα ανοιχτού κώδικα για να καταστήσει τις συναλλαγές Bitcoin ανθεκτικές σε επιθέσεις κβαντικού υπολογισμού χρησιμοποιώντας μόνο τους υπάρχοντες κανόνες συναίνεσης του δικτύου — χωρίς να απαιτείται softfork, αναβάθμιση πρωτοκόλλου ή συντονισμός σε επίπεδο κοινότητας.

Το έργο, που ονομάζεται Quantum Safe Bitcoin (QSB), δημοσιεύθηκε στο GitHub από τον Avihu Levy, διευθυντή προϊόντων της StarkWare και κορυφαίο ερευνητή Bitcoin στην εταιρεία, ο οποίος είχε συνεργαστεί προηγουμένως στο ColliderScript, ένα πρωτόκολλο για την ενεργοποίηση υπολογισμού με κατάσταση στο Bitcoin χωρίς αλλαγές συναίνεσης. Ο Levy συνέγραψε επίσης το BIP-360, την πρόταση κβαντικά ανθεκτικής διεύθυνσης που ενσωματώθηκε στο επίσημο αποθετήριο BIP του Bitcoin τον Φεβρουάριο — μια πρόταση που, σε αντίθεση με το QSB, θα απαιτούσε softfork.

"Η StarkWare έχει μερικούς από τους καλύτερους hackers στον πλανήτη," έγραψε στο X ο Eric Wall, συνιδρυτής των Taproot Wizards και μέλος του διοικητικού συμβουλίου του Ιδρύματος Starknet. "Είναι όμορφο να βλέπεις όταν οι hackers χρησιμοποιούν τις δυνάμεις τους για το καλό."

Το QSB βασίζεται στο Binohash, μια τεχνική ενδοσκόπησης συναλλαγών που αναπτύχθηκε από τον δημιουργό του BitVM Robin Linus του ZeroSync και του Πανεπιστημίου Stanford, η οποία επιδείχθηκε στο κύριο δίκτυο Bitcoin τον Φεβρουάριο.

Δεν Απαιτείται Softfork

Η διάκριση της απουσίας softfork είναι αυτό που ξεχωρίζει το QSB. Οι περισσότεροι τρόποι ενίσχυσης του Bitcoin κατά των κβαντικών επιθέσεων, συμπεριλαμβανομένου του BIP-360 και των σχημάτων υπογραφής που βασίζονται σε hash όπως το SPHINCS+, απαιτούν αλλαγές σε επίπεδο πρωτοκόλλου που πρέπει να διαπραγματευτούν τη διαβόητα αργή και διαμφισβητούμενη διαδικασία διακυβέρνησης του Bitcoin.

Αυτό το σημείο συμφόρησης στη διακυβέρνηση θεωρείται όλο και περισσότερο ως η πραγματική ευπάθεια. Μια εργασία της Google Quantum AI που δημοσιεύθηκε στις 30 Μαρτίου κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η παραβίαση της κρυπτογραφίας ελλειπτικής καμπύλης του Bitcoin θα μπορούσε να απαιτήσει λιγότερα από 500.000 φυσικά qubits — μια μείωση περίπου 20 φορές από προηγούμενες εκτιμήσεις. Η εργασία προειδοποίησε ότι ένα επαρκώς προηγμένο μηχάνημα θα μπορούσε να εξάγει ένα ιδιωτικό κλειδί από ένα εκτεθειμένο δημόσιο κλειδί σε περίπου εννέα λεπτά, οριακά εντός του χρονικού παραθύρου 10 λεπτών των μπλοκ του Bitcoin. Η ίδια η Google έχει θέσει προθεσμία για το 2029 για τη μετάβαση των δικών της υπηρεσιών ταυτοποίησης σε μετα-κβαντική κρυπτογραφία.

Το QSB παρακάμπτει εντελώς το ζήτημα της διακυβέρνησης. Το σχήμα λειτουργεί εντός των πιο αυστηρών περιορισμών παλαιού script του Bitcoin — 201 opcodes και όριο script 10.000 bytes — και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε είναι διατεθειμένος να πληρώσει περίπου 75 έως 150 δολάρια σε υπολογισμό GPU cloud και να υποβάλει τη συναλλαγή του απευθείας σε έναν miner μέσω μιας υπηρεσίας όπως το Slipstream της MARA.

Η StarkWare βρίσκεται στο επίκεντρο των προσπαθειών κβαντικής άμυνας του Bitcoin. Ο συνιδρυτής Eli Ben-Sasson έχει υποστηρίξει ότι το Bitcoin πρέπει να αρχίσει να ανταποκρίνεται στην κβαντική απειλή τώρα.

Πώς Λειτουργεί

Οι τυπικές συναλλαγές Bitcoin χρησιμοποιούν ένα σχήμα ψηφιακής υπογραφής που ονομάζεται ECDSA για να αποδείξουν την κυριότητα των κεφαλαίων. Ένας κβαντικός υπολογιστής που εκτελεί τον αλγόριθμο του Shor θα μπορούσε να αντιστρέψει αυτή τη διαδικασία υπογραφής, εξάγοντας ιδιωτικά κλειδιά από δημόσια κλειδιά και κλέβοντας κρυπτονομίσματα.

Το QSB αντικαθιστά το μοντέλο ασφαλείας. Αντί να βασίζεται στη μαθηματική δυσκολία των ελλειπτικών καμπυλών — την οποία οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να σπάσουν — βασίζεται στη δυσκολία αντιστροφής των συναρτήσεων hash, την οποία δεν μπορούν. Το σχήμα αναγκάζει έναν υποψήφιο δαπανητή να λύσει ένα υπολογιστικά δαπανηρό παζλ hash που δεσμεύει τη συναλλαγή σε ένα συγκεκριμένο σύνολο παραμέτρων. Οποιαδήποτε προσπάθεια αλλαγής της συναλλαγής ακυρώνει τη λύση του παζλ, απαιτώντας από τον επιτιθέμενο να επαναλάβει τη διαδικασία από την αρχή.

Το αποτέλεσμα είναι περίπου 118 bits ασφάλειας έναντι του αλγορίθμου του Shor, σε σύγκριση με ουσιαστικά μηδέν για τις τυπικές συναλλαγές Bitcoin σε έναν μετα-κβαντικό κόσμο.

Πρώιμο Στάδιο

Το έργο παραμένει υπό εξέλιξη. Η αναζήτηση καρφώματος GPU — η πρώτη από τις τρεις φάσεις που απαιτούνται για την κατασκευή μιας κβαντικά ασφαλούς συναλλαγής — έχει δοκιμαστεί επιτυχώς, βρίσκοντας έγκυρο αποτέλεσμα μετά από περίπου έξι ώρες σε οκτώ GPU Nvidia RTX PRO 6000. Αλλά η αναζήτηση digest και η μετάδοση on-chain δεν έχουν ακόμη ολοκληρωθεί από άκρη σε άκρη.

Υπάρχουν επίσης πρακτικοί περιορισμοί. Οι συναλλαγές υπερβαίνουν τα προεπιλεγμένα όρια πολιτικής αναμετάδοσης και πρέπει να υποβάλλονται απευθείας σε miners. Το script κλειδώματος πρέπει να τοποθετηθεί ως γυμνή έξοδος επειδή υπερβαίνει το όριο script εξαργύρωσης 520 bytes του P2SH.

Παρόλα αυτά, η κυκλοφορία αποδεικνύει ότι ένας βαθμός κβαντικής αντίστασης είναι εφικτός στο Bitcoin σήμερα — για όποιον είναι διατεθειμένος να επωμιστεί το κόστος — χωρίς να περιμένει η κοινότητα να συμφωνήσει σε ένα softfork.

Αυτό το άρθρο γράφτηκε με τη βοήθεια ροών εργασίας AI. Όλες οι ιστορίες μας επιμελούνται, επεξεργάζονται και ελέγχονται ως προς την ακρίβεια από άνθρωπο.