StarkWare’i teadur avaldas kvantturvalise Bitcoin-i tehingu skeema

StarkWare’i teadur on avaldanud avatud lähtekoodiga skeemi, millega saab muuta Bitcoin-i tehinguid vastupidavaks kvantarvutite rünnakutele, kasutades ainult võrgu olemasolevaid konsensuse reegleid – tarkvarapärasest ülesehitusest (softfork), protokolli täiendusest ja kogukonna laialdasest koordineerimisest ei ole vaja.

Selle projektiga, mille nimi on Quantum Safe Bitcoin (QSB), hakkasid GitHubis välja andma Avihu Levy, kes on StarkWare’i peakaupmees ja ettevõtte juhtiv Bitcoin-i teadur ning kes on varem koostanud ColliderScripti – protokolli, mis võimaldab staatilist arvutust Bitcoin-is ilma konsensuse muudatusteta. Levy koostas ka BIP-360, kvantkindla aadressi ettepaneku, mis liideti Bitcoin’i ametlikku BIP-hoidlatesse veebruaris – see ettepanek, erinevalt QSB-st, nõuab tarkvarapärasest ülesehitusest (softfork).

„StarkWare’l on mõned parimad hakerid maailmas“, kirjutas X-is Taproot Wizardsi kaasasutaja ja Starknet Foundationi nõukogu liige Eric Wall. „On ilus näha, kuidas hakerid kasutavad oma võimeid head eesmärki silmas pidades.“

QSB põhineb Binohashil – tehingu introspektsiooni meetodil, mille arendas BitVM looja Robin Linus ZeroSync’ist ja Stanfordi ülikoolist ning mille demonstreeriti Bitcoin-i peavõrgus veebruaris.

Tarkvarapärasest ülesehitusest (softfork) ei ole vaja

Tarkvarapärasest ülesehitusest (softfork) vabanemine on see, mis QSB-d eristab. Enamik teed Bitcoin-i kaitseks kvantarvutite rünnakute eest – sealhulgas BIP-360 ja SPHINCS+ nagu hash-põhised allkirjaskeemid – nõuab protokolli taseme muudatusi, mida tuleb läbida Bitcoin’i kuulsalt aeglasel ja kontroversisel valitsemisprotsessil.

Selle valitsemisahela kitsendust peetakse üha rohkem tegelikuks nõrgaks kohaks. Google Quantum AI artiklis, mis ilmus 30. märtsil, jõutakse järeldusele, et Bitcoin’i elliptilise kriptograafia murdmiseks võib vajada vähem kui 500 000 füüsilist kvantbiti – umbes 20-kordne vähenemine varasematest hinnangutest. Artiklis hoiatatakse, et piisavalt arenenud masin suudaks tuletada privaatvõtme avalikust võtmest umbes üheksa minutiga, mis jääb just Bitcoin’i 10-minutilise blokiauguga kokku. Google ise on seatud oma autentimisteenusi postkvantkriptograafiale üle viimiseks tähtaeg 2029. aastaks.

QSB vältib valitsemisküsimust täielikult. Skeem toimib Bitcoin’i kõige rangemates pärimisskriptide piirangutes – 201 opcode’i ja 10 000 baiti skripti piirangu raames – ja seda saab kasutada igaüks, kes on valmis maksma ligikaudu 75–150 dollarit pilveteenuse GPU arvutusvõimsuse eest ning esitama oma tehingu otse kaevurile teenuse kaudu, näiteks MARA Slipstream.

StarkWare on olnud Bitcoin’i kvantkaitsesüsteemide keskmes. Kaasasutaja Eli Ben-Sasson on väitnud, et Bitcoin peaks juba praegu reageerima kvantohule.

Kuidas see töötab

Tavalised Bitcoin-i tehingud kasutavad rahade omandi tõestamiseks digitaalallkirjaskeemi ECDSA. Kvantarvuti, mis käivitab Shori algoritmi, suudaks selle allkirjaskeemi tagurpidi dekodeerida, tuletades privaatvõtmed avalikest võtmetest ja varastades münte.

QSB asendab turvamudeli. Selle asemel, et tugineda elliptiliste kõverate matemaatilisele keerukusele – mille kvantarvutid suudavad murda – tugineb see hash-funktsioonide pööramatusele, mille kvantarvutid ei suuda murda. Skeem sunnib potentsiaalse kulutaja lahendama arvutuslikult kulukat hash-mõistatust, mis sidub tehingu kindla parameetrite komplektiga. Tehingu muutmise katse tühistab mõistatuse lahenduse, nõudes rünnaku tegijalt töö uuesti tegemist alusta.

Tulemuseks on ligikaudu 118-bitine turvalisus Shori algoritmi suhtes, samas kui tavapärase Bitcoin-i tehingu puhul on turvalisus postkvantmaailmas efektiivselt null.

Varases staadiumis

Projekt on endiselt töös. GPU pinning search – kvantturvalise tehingu loomiseks vajalike kolme faasi esimene – on edukalt testitud: valideeritud tulemus leiti umbes kuue tunniga kaheksa Nvidia RTX PRO 6000 GPU abil. Siiski pole digest search ja blockchainile saatmine veel lõpuni teostatud.

Esinevad ka praktilised piirangud. Tehingud ületavad vaikimisi edastuspoliitika piire ja neid tuleb esitada otse kaevuritele. Lukustusskript tuleb paigutada puhta väljundina, kuna see ületab P2SH-i 520-baitise redeem scripti piiri.

Siiski näitab väljalaske, et kvantkindlus on Bitcoin’is täna juba saavutatav – kõigile, kes on valmis kandma kulutusi – ilma ootamata, et kogukond lepiks kokku tarkvarapärasest ülesehitusest (softfork).

See artikkel on kirjutatud AI töövoogude abil. Kõik meie artiklid on inimese poolt kureeritud, redigeeritud ja faktidega kontrollitud.