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

Diante do risco de que computadores quânticos possam quebrar cifras, surgiram recentemente duas grandes soluções de defesa na comunidade do Bitcoin. A Lightning Labs lançou uma ferramenta de resgate que permite provar propriedade sem revelar sementes; a StarkWare, por sua vez, propõe uma solução QSB.

Segurança de ativos sob ameaça quântica: o desafio de sobrevivência enfrentado pela criptografia existente

O algoritmo de assinaturas digitais de curvas elípticas (ECDSA) e as assinaturas Schnorr de que o Bitcoin ($BTC) depende atualmente enfrentam uma potencial ameaça no futuro com a chegada de computadores quânticos de grande escala. Se os computadores quânticos conseguirem executar o Algoritmo de Shor (Shor’s Algorithm), poderão ter capacidade para quebrar as técnicas de criptografia existentes, permitindo que atacantes, a partir de informações publicamente acessíveis na blockchain, deduzam chaves privadas e roubem fundos.

A comunidade de programadores discute este risco há muitos anos e chegou a propor um plano de atualização extremamente “travão de emergência”, que se baseia na desativação do sistema de assinaturas existente para se defender de ataques. No entanto, esta medida de proteção tem efeitos secundários: impede utilizadores cujos fundos ainda não foram migrados de aceder ao sistema, levando a que milhões de carteiras (incluindo carteiras modernas Taproot) fiquem com fundos permanentemente bloqueados devido à falta de meios alternativos de verificação.

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Surgem ferramentas de resgate? Mecanismo de prova de propriedade de carteiras sem revelar a semente

O diretor de tecnologia da Lightning Labs, Olaoluwa “Roasbeef” Osuntokun, publicou ontem (4/9) numa lista de correio de desenvolvimento do Bitcoin um protótipo de ferramenta, com o objetivo de fornecer aos utilizadores uma rota de fuga para retirarem os seus ativos. Este sistema** foi construído com base nas pesquisas anteriores de Osuntokun sobre assinaturas resistentes a ataques quânticos, permitindo que os utilizadores provem que são proprietários da carteira sem expor a semente original (Seed).**

A ferramenta estabelece uma ligação matemática entre a carteira e a semente original geradora, garantindo que o processo de resgate de uma única carteira não compromete a segurança de outras carteiras geradas pela mesma coleção de sementes. Este mecanismo oferece à rede Bitcoin uma forma alternativa de autorização: em ambientes extremos em que assinaturas digitais tradicionais falhem ou sejam desativadas, dá aos utilizadores o direito de recuperar os seus ativos.

De acordo com testes reais, este protótipo é executado num MacBook de alto desempenho: a geração da prova demora cerca de 55 segundos e o processo de verificação menos de 2 segundos. O ficheiro da prova gerada tem aproximadamente 1,7 MB de tamanho, com uma dimensão próxima à de uma fotografia em alta resolução. Embora o sistema ainda esteja na fase de protótipo não otimizada e ainda não tenha sido integrado em software de carteiras mainstream, conseguiu colmatar uma lacuna técnica que a comunidade vinha a discutir há muito tempo.

Esta solução muda o modo de prova de “posso fazer assinaturas digitais” para “posso provar que esta carteira provém da minha semente”, evitando, sob a premissa de salvaguardar a segurança, o risco de congelamento de ativos causado por uma atualização de emergência do protocolo.

Soluções contra transações pós-quânticas sem modificar o núcleo do protocolo

Além das ferramentas de resgate para carteiras, o programador da StarkWare, Avihu Levy, também apresentou ontem (4/9) uma pesquisa chamada “Bitcoin com Segurança Quântica” (Quantum Safe Bitcoin, abreviado como QSB).

Fonte da imagem: Github O programador da StarkWare, Avihu Levy, apresentou a pesquisa chamada “Bitcoin com Segurança Quântica” (Quantum Safe Bitcoin, abreviado como QSB)

Esta proposta defende que, sem alterar as regras de consenso centrais do Bitcoin nem realizar um soft fork, é possível concretizar transações com resistência a ataques quânticos. O núcleo técnico do QSB consiste em transferir a suposição de segurança da curva elíptica para a resistência a pre-imagens de funções hash (Hash Pre-image Resistance). Como os computadores quânticos têm apenas capacidade limitada de aceleração ao quebrar funções hash, esta arquitetura consegue resistir eficazmente a ataques quânticos e manter uma margem de segurança de cerca de 118 bits.

O QSB incorpora um enigma de “hash para assinatura” (hash-to-signature) dentro das restrições de scripts existentes do Bitcoin e utiliza funções como RIPEMD-160 para construir um mecanismo de verificação. Os utilizadores precisam de encontrar parâmetros específicos de transação para satisfazer as condições de prova por hash; este processo é semelhante a uma prova de trabalho em miniatura, com uma probabilidade de sucesso de cerca de 70,4 trilionésimos (70.4 兆分之一).

Fonte da imagem: Github Princípio de funcionamento do QSB

As estimativas de pesquisa indicam que o custo para gerar este tipo de transações usando GPU em nuvem fica entre 75 e 150. Embora as transações QSB, devido ao seu tamanho excessivo, não consigam ser transmitidas através de nós padrão e precisem de ser submetidas diretamente a mineradores por serviços como Slipstream, elas demonstram que o Bitcoin, sem mudar regras existentes, ainda tem flexibilidade para enfrentar desafios tecnológicos futuros.

Mecanismos de defesa e avaliação da adoção no mercado

A popularização das tecnologias de defesa quântica ainda precisa de superar considerações de custo e desempenho. As assinaturas resistentes a ataques quânticos tendem a ocupar mais espaço no bloco, o que fará subir as taxas de transação. Atualmente, o mercado ainda diverge quanto ao cronograma de uma atualização quântica do Bitcoin.

Numa plataforma de previsão, Polymarket, os traders acreditam que a probabilidade de uma proposta de atualização resistente a ataques quânticos do Bitcoin (como BIP-360) ser adotada antes de 2027 é de 26%. Embora haja debates na academia sobre o momento em que ocorrerão ataques quânticos em grande escala, as ferramentas de resgate e as propostas de transação que surgiram recentemente aumentam significativamente a resiliência da rede para lidar com riscos futuros.

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

Por meio do desenvolvimento destes protótipos de defesa, a comunidade do Bitcoin está a construir gradualmente uma ponte entre a teoria e aplicações reais. O protótipo de resgate de Osuntokun e a solução QSB de Levy oferecem opções de defesa diversificadas para utilizadores com necessidades diferentes. À medida que os recursos computacionais são otimizados e a tecnologia de geração de provas avança, estas ferramentas poderão tornar-se mais leves e fáceis de usar para o público em geral. Para o ecossistema do Bitcoin, continuar a desenvolver vários planos de redundância quântica é um enquadramento necessário para preservar o valor duradouro do “ouro digital”. Antes de a ameaça se tornar realmente uma realidade, estas reservas tecnológicas preventivas tornar-se-ão o fosso-cidadela fundamental para proteger os ativos dos utilizadores contra serem ultrapassados pela época.