Fidelity Digital Assetsin varoitus kvanttitietokoneista
Fidelity Digital Assets varoittaa, että tulevaisuuden kvanttitietokoneet voisivat uhata Bitcoinin turvallisuutta paljastamalla yksityisavaimia julkisista avaimista. Ehdotettu hajautusperusteinen allekirjoitusjärjestelmä voisi parantaa turvallisuutta, vaikka suuremmat allekirjoitukset saattaisivat hidastaa transaktioiden läpimenoa ja monimutkaistaa lompakon palauttamista.
Yksityisavainten suojaaminen
Fidelity Digital Assetsin analyysin mukaan, joka julkaistiin 1. syyskuuta, Bitcoinin yksityisavainten suojaaminen saattaa vaatia tulevaisuudessa korvaamista tai täydentämistä. Vaikka kryptografisesti merkittäviä kvanttitietokoneita, eli CRQC:itä, ei vielä ole olemassa, riittävän tehokkaat järjestelmät voisivat heikentää matemaattisia oletuksia, jotka turvaavat transaktioiden valtuutuksen ja asettaa varat vaaraan.
”Avaimen koon minimointi Bitcoinin transaktioiden läpimenon säilyttämiseksi on edelleen keskeinen huolenaihe, vaikka vaikutus saattaa olla vähemmän voimakas nykyisten lähes tyhjien mempoolien vuoksi.”
Yksityisavainten ja julkisten avainten suhde
Yksityisavaimet antavat Bitcoinin omistajille mahdollisuuden valtuuttaa transaktioita ilman välikäsiä. Lompakot käyttävät yksityisavainta tuottaakseen digitaalisen allekirjoituksen, joka todistaa hallinnan paljastamatta salaista avainta. Tämä suhde yksityisten avainten, julkisten avainten ja transaktioallekirjoitusten välillä muodostaa Bitcoinin omistuksen ja itsehoidon perustan.
Nykyiset allekirjoitusstandardit
Suurin osa standardeista Bitcoin-transaktioista käyttää elliptisen käyrän digitaalista allekirjoitusalgoritmia (ECDSA) tai Schnorr-allekirjoituksia. Schnorr-allekirjoitukset tulivat saataville Taprootin kautta, jossa Bitcoin Improvement Proposal 340 määritteli Schnorr-allekirjoitukset ja BIP 341 asetti Taprootin kulutussäännöt. BIP 341 myönnettiin tammikuussa 2020 ennen kuin päivitys aktivoitiin vuonna 2021.
Kvanttitietokoneiden uhka
Molemmat järjestelmät perustuvat elliptisen käyrän diskreetin logaritmin ongelman ratkaisemisen vaikeuteen klassisilla tietokoneilla. Riittävän tehokas kvanttitietokone, joka käyttää Shorin algoritmia, voisi ratkaista tämän ongelman ja johtaa yksityisavainten paljastumiseen julkisista avaimista. Tutkimus on vähentänyt arvioita resursseista, joita tarvitaan elliptisen käyrän kryptografian hyökkäämiseen, tuoden Bitcoinin kvanttiturvallisuuskeskustelun suurempaan keskiöön.
Kvanttiresistentit allekirjoitusjärjestelmät
Tutkijat arvioivat kvanttiresistenttejä allekirjoitusjärjestelmiä, jotka perustuvat hajautusfunktioihin sen sijaan, että ne käyttäisivät elliptistä käyrää kryptografiaa. SHRINCS-luonnosmäärittely yhdistää kompaktin tilallisen allekirjoituspolun suurempaan tilattomaan varajärjestelmään. Sen nykyinen suunnittelu määrittelee 48-bittisen julkisen avaimen, tilalliset allekirjoitukset, jotka vaihtelevat 548:sta 4,619:ään bittiä, ja 5,777-bittisen tilattoman allekirjoituksen.
Tulevaisuuden näkymät
Fidelity Digital Assets Research kuvasi, kuinka tuleva kvanttiresistentti Bitcoin-päivitys voisi mukautua erilaisiin turvallisuusvaatimuksiin:
”SHRINCS edustaa yhtä mahdollista tulevaisuuden polkua, koska se on äskettäin virallistettu BIP. Kuitenkin Bitcoinin tekniset rajoitteet ja suurempiin kvanttiresistentteihin allekirjoituksiin liittyvät tehottomuudet viittaavat siihen, että tuleva ratkaisu saattaa muistuttaa Bitcoinin nykyistä tilaa.”
Bitcoinin nykyiset allekirjoitukset ovat edelleen huomattavasti pienempiä kuin johtavat post-kvantti vaihtoehdot, mikä luo suoran yhteyden tulevan turvallisuuden ja verkon kapasiteetin välillä. Suuremmat allekirjoitukset kuluttaisivat enemmän lohko tilaa, nostaisivat transaktiokustannuksia ruuhka-aikoina ja rajoittaisivat, kuinka monta siirtoa kaivostyöläiset voisivat vahvistaa.
Yhteistyö ja tulevat haasteet
Muut arvioinnit ovat osoittaneet, että jotkut kvantti-turvalliset allekirjoitusjärjestelmät voisivat laajentaa transaktiotietoja jyrkästi. SHRINCSin tai muun kvanttiresistentin järjestelmän toteuttaminen vaatisi uusia konsensussääntöjä, mahdollisesti taaksepäin yhteensopivan pehmeän haaran kautta. Lompakkotoimittajien, kaivostyöläisten, solmupäivittäjien, pörssien ja säilyttäjien tulisi myös tukea siirtymistä.
Fidelity liittyi heinäkuussa kahdeksan muun rahoitus- ja kryptoyrityksen joukkoon rahoittaakseen 15 miljoonan dollarin Bitcoinin turvallisuusaloitetta, johon sisältyy kvanttiresistenssitutkimus. Fidelity, rahoitusjätti, joka hallinnoi 7,1 biljoonaa dollaria hallinnoituja varoja, on astunut Washingtonin kiihtyvään kryptokeskusteluun kehottamalla senaattoreita…
