Ameaça quântica! A indústria propõe ferramentas de recuperação de carteiras Bitcoin, sem necessidade de soft fork QSB

Perante o risco de quebra por computadores quânticos, a comunidade do Bitcoin tem vindo a emergir, recentemente, com duas grandes soluções de defesa. A Lightning Labs lançou uma ferramenta de salvamento capaz de provar a posse sem revelar as sementes; a StarkWare, por sua vez, propôs a solução QSB.

Segurança de activos sob ameaça quântica: desafios de sobrevivência enfrentados pela criptografia existente

O Bitcoin ($BTC) depende actualmente de algoritmos de assinatura digital baseados em curvas elípticas (ECDSA) e em assinaturas Schnorr, enfrentando potenciais ameaças futuras com computadores quânticos de grande escala. Se os computadores quânticos conseguirem executar o algoritmo de Shor (Shor’s Algorithm), terão capacidade para quebrar as tecnologias criptográficas existentes, permitindo que os atacantes recomponham chaves privadas a partir de informação pública na blockchain e roubem fundos.

A comunidade de developers tem debatido este risco há vários anos, tendo já sido proposta uma solução de actualização extrema de “travão de emergência”, que se protege do ataque ao desactivar o sistema de assinaturas existente. No entanto, esta medida de protecção tem efeitos secundários, levando a que utilizadores que ainda não tenham migrado fiquem bloqueados fora do sistema, fazendo com que centenas de milhões de carteiras (incluindo carteiras modernas Taproot) fiquem com os fundos permanentemente bloqueados devido à falta de métodos alternativos de validação.

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Surge uma ferramenta de salvamento? Mecanismo de prova de propriedade sem revelar a semente

O director técnico da Lightning Labs, Olaoluwa “Roasbeef” Osuntokun, revelou ontem (4/9), numa lista de correio para developers do Bitcoin, uma ferramenta em protótipo, com o objectivo de proporcionar aos utilizadores um caminho de fuga para retirar os seus activos. Este conjuntodesistema****assenta em investigação anterior de Osuntokun sobre assinaturas resistentes a quantum, permitindo que os utilizadores provem que são detentores da propriedade da carteira sem expor a semente original (Seed).

A ferramenta estabelece uma ligação matemática entre a carteira e a semente de geração original, garantindo que o processo de salvamento de uma única carteira não compromete a segurança de outras carteiras geradas pela mesma série de sementes. Este mecanismo fornece à rede Bitcoin uma forma alternativa de autorização, dando aos utilizadores o direito de recuperar os seus activos em ambientes extremos em que as assinaturas digitais tradicionais falham ou são desactivadas.

De acordo com desempenho em testes, este protótipo corre num MacBook de alto desempenho, demorando cerca de 55 segundos a gerar a prova, enquanto o processo de verificação demora menos de 2 segundos. O ficheiro da prova gerada tem cerca de 1,7 MB de tamanho, com uma dimensão próxima da de uma fotografia de alta resolução. Embora o sistema ainda se encontre numa fase de protótipo não optimizada e ainda não esteja integrado em software de carteiras mainstream, conseguiu preencher um vazio técnico que a comunidade discutia há muito tempo.

Este esquema altera o método de prova de “consigo efectuar uma assinatura digital” para “consigo provar que esta carteira deriva da minha semente”, evitando, sob a premissa de garantir a segurança, o risco de congelamento de activos causado por uma actualização urgente de protocolos.

Esquema de transacções anti-quantum sem modificar o núcleo do protocolo

Além da ferramenta de salvamento de carteiras, o developer da StarkWare Avihu Levy apresentou igualmente, ontem (4/9), uma investigação denominada “Bitcoin Seguro para Quantum” (Quantum Safe Bitcoin, abreviado QSB).

Fonte da imagem: Github O developer da StarkWare, Avihu Levy, apresentou a investigação denominada “Bitcoin Seguro para Quantum” (Quantum Safe Bitcoin, abreviado QSB)

A proposta defende que, sem alterar as regras de consenso do núcleo do Bitcoin nem realizar um soft fork, se consiga concretizar transacções com resistência a quantum. O núcleo técnico do QSB consiste em transferir as suposições de segurança da curva elíptica para a resistência a pré-imagem de funções hash (Hash Pre-image Resistance). Como os computadores quânticos, ao quebrar funções hash, apenas dispõem de uma capacidade de aceleração limitada, esta arquitectura consegue resistir eficazmente a ataques quânticos e manter uma margem de segurança de cerca de 118 bits.

O QSB, ao incorporar um puzzle de “hash para assinatura” dentro das limitações dos scripts existentes no Bitcoin, utiliza funções como RIPEMD-160 para construir um mecanismo de verificação. O utilizador precisa de encontrar parâmetros específicos de transacção para satisfazer as condições de prova do hash; este processo é semelhante a uma espécie de prova de trabalho em miniatura, com uma probabilidade de sucesso de cerca de 70,4 por cada 1 bilião (10^12).

Fonte da imagem: Github Princípio de funcionamento do QSB

A investigação estima que o custo para gerar este tipo de transacções usando GPU em cloud ronda os 75 a 150. Embora as transacções QSB, devido ao seu tamanho excessivo, não consigam ser propagadas através de nós padrão e tenham de ser submetidas directamente a mineradores por serviços como o Slipstream, demonstram que o Bitcoin mantém flexibilidade para enfrentar desafios tecnológicos futuros sem alterar regras existentes.

Mecanismos de defesa e avaliação da adopção no mercado

A popularização das tecnologias de defesa quântica ainda tem de ultrapassar considerações de custo e desempenho. As assinaturas resistentes a quantum tendem a ocupar mais espaço no bloco, o que fará subir as taxas de transacção. Neste momento, o mercado ainda não tem consenso quanto ao cronograma de uma actualização quântica do Bitcoin.

Numa plataforma de previsão, a Polymarket, os traders consideram que a probabilidade de a proposta de actualização resistente a quantum do Bitcoin (por exemplo, BIP-360) ser adoptada antes de 2027 é de 26%. Embora exista debate na academia sobre o momento em que ocorrem grandes ataques quânticos, estas ferramentas de salvamento e propostas de transacções que surgiram recentemente aumentaram significativamente a resiliência da rede para enfrentar futuros riscos.

Fonte da imagem: Polymarket Os traders consideram que a probabilidade de a proposta de actualização resistente a quantum do Bitcoin (por exemplo, BIP-360) ser adoptada antes de 2027 é de 26%

Por meio do desenvolvimento destes protótipos de defesa, a comunidade do Bitcoin está, passo a passo, a construir uma ponte entre a teoria e aplicações reais. O protótipo de salvamento de Osuntokun e o esquema QSB de Levy oferecem opções de defesa diversificadas para diferentes necessidades de utilizadores. À medida que os recursos de computação são optimizados e a tecnologia de geração de provas avança, estas ferramentas deverão tornar-se mais leves e mais fáceis de usar pelo público no futuro. Para o ecossistema do Bitcoin, continuar a investigar e desenvolver vários esquemas de redundância quântica é uma disposição necessária para preservar a longa validade do valor do “ouro digital”. Antes de as ameaças se tornarem reais, estas reservas tecnológicas preventivas serão o principal fosso de protecção para garantir que os activos dos utilizadores não sejam ultrapassados pela mudança de época.