Pengembang Bitcoin Mengusulkan Mekanisme Pertahanan terhadap Serangan Kuantum

Begitu pemegang asli menunjukkan bukti kepemilikan yang sebelumnya disembunyikan selama masa tunggu, aset yang dijaminkan oleh peretas akan disita sepenuhnya dan diberikan kepada korban. Untuk koin tidur yang kehilangan kunci pribadinya, mekanisme lelang博弈 diperkenalkan untuk menjebak penyerang ke dalam jebakan kerugian tak terhindarkan yang mirip dengan "lelang dolar", dengan cerdas memanfaatkan hukuman ekonomi untuk menghilangkan motif teknis untuk membobol.

Pengembang Bitcoin Cory Fields mengusulkan cara yang sangat unik untuk menghadapi peretas kuantum di masa depan: peretas yang ingin mencuri bitcoin orang lain harus terlebih dahulu mempertaruhkan bitcoin mereka sendiri.

Dia memposting di mailing list pengembang Bitcoin untuk mengusulkan konsep "kuantum mine" dan dua mekanisme lelang. Desain ini bertujuan untuk membuat serangan terhadap dompet yang rentan menjadi sesuatu yang berisiko merugikan. Dia secara khusus menegaskan bahwa ini hanyalah eksperimen pemikiran, bukan rencana peningkatan Bitcoin yang telah disepakati.

Pengguna Bitcoin menandatangani transaksi menggunakan kunci pribadi, dan kunci publik yang sesuai dapat digunakan oleh jaringan untuk memverifikasi tanda tangan tanpa mengungkapkan kunci pribadi. Komputer biasa saat ini hampir tidak mungkin untuk memperkirakan kunci pribadi dari kunci publik. Namun, komputer kuantum dengan performa yang cukup kuat dapat menggunakan algoritma Shor untuk menghitung kunci pribadi, sehingga peretas dapat langsung memindahkan aset kripto tersebut.

Sebagian alamat Bitcoin awal memiliki kunci publik yang langsung terpapar di blockchain; sebagian alamat baru juga akan memaparkan kunci publik saat pengguna melakukan transfer pertama mereka. Oleh karena itu, tidak semua dompet memiliki risiko yang sama terhadap serangan kuantum. Industri menyebut hari ketika komputer kuantum yang mampu memecahkan enkripsi Bitcoin muncul sebagai Q-Day (Hari Kuantum). Saat ini belum ada mesin yang mampu melakukannya, dan tidak ada yang tahu kapan hal itu akan terjadi.

Misalkan Anda memiliki 1 BTC di dompet Anda, yang termasuk jenis lama dan rentan terhadap serangan kuantum. Sebelum Q-Day tiba, Anda membuat output Bitcoin anti-kuantum yang sangat kecil, menyimpan bukti di dalamnya: bukti bahwa aset ini sudah menjadi milik Anda sebelum serangan kuantum menjadi mungkin. Anda bisa memahaminya sebagai "bukti kepemilikan" yang telah disegel. Orang luar hanya dapat melihat catatan kecil ini, tidak dapat melihat bukti yang disembunyikan di dalamnya, bahkan tidak menyadari bahwa ini adalah jebakan.

Di masa depan, ketika peretas menggunakan komputer kuantum untuk menghitung kunci pribadi lama Anda dan ingin memindahkan 1 BTC Anda: menurut aturan baru ini, mereka tidak dapat langsung mengambil koin tersebut, tetapi harus menaruh 1 BTC sebagai jaminan dari dompet anti-kuantum mereka sendiri.

1 BTC milik Anda ditambah 1 BTC jaminan dari peretas akan dikemas dan dikunci bersama, memasuki masa tunggu banding (misalnya 30 hari). Selama periode ini, peretas tidak dapat dengan sembarangan memindahkan koin tersebut. Jika Anda menemukan seseorang mencoba mencuri koin, Anda dapat mengungkapkan bukti kepemilikan yang telah Anda simpan sebelumnya. Jaringan Bitcoin akan menentukan: Anda dapat memindahkan seluruh 2 koin tersebut ke alamat anti-kuantum yang telah Anda siapkan sebelumnya (termasuk koin yang awalnya milik Anda, ditambah jaminan peretas).

Hacker sama sekali tidak tahu dompet lama mana yang ditanami jebakan semacam ini. Bahkan jika ia berhasil menghitung kunci pribadi, ia berisiko kehilangan langsung 1 BTC. Namun, solusi ini juga memiliki konsekuensi: jika pemilik koin sendiri ingin memindahkan koin lama tersebut secara normal setelah Q-Day, ia juga perlu menyetorkan jaminan sejumlah yang sama. Jika tidak memiliki BTC tambahan, aturan yang awalnya dirancang untuk mencegah hacker justru akan membuat koin Anda sendiri sulit dipindahkan.

Quantum Mines memiliki asumsi bahwa pemilik koin harus terlebih dahulu memasang jebakan dan menyediakan bukti dalam jendela banding. Jika kunci pribadi sudah hilang sejak lama dan pemilik tidak pernah lagi bisa login, solusi ini tidak dapat melindungi koin-koin tersebut, termasuk banyak bitcoin awal yang secara umum dianggap telah hilang selamanya.

Untuk itu, Cory Fields mengusulkan mekanisme kedua: lelang staking. Sebelum Q-Day, siapa pun dapat mengunci sebagian Bitcoin anti-kuantum dan secara diam-diam menawar dompet lama yang mudah menjadi sasaran. Sebagai contoh: sebuah dompet yang tampaknya telah ditinggalkan pemiliknya berisi 50 BTC. Jika peretas mencoba memindahkan dana tersebut di masa depan, mereka harus menjamin 50 BTC. Selama jendela lelang, pihak yang sebelumnya telah memasang taruhan dapat tampil untuk menantang tindakan pencurian tersebut.

Menurut rencananya: mereka yang berhasil menantang bisa mengambil sebagian jaminan peretas; sementara 50 Bitcoin berisiko awalnya akan langsung dihancurkan dan tidak diberikan kepada penantang. Tujuannya bukan untuk membantu pemilik yang hilang mendapatkan kembali koinnya, tetapi untuk mencegah peretas mengamankan pencurian koin tersebut dan menghilangkan dorongan untuk menyerang.

Solusi ketiga disebut lelang cerdas, tidak memerlukan penguncian koin terlebih dahulu. Setiap kali ada yang mencoba memindahkan koin berisiko tinggi, lelang otomatis akan dimulai. Pemenangnya adalah penawar tertinggi yang mendapatkan koin-koin tersebut (dikurangi jumlah penawarannya), sementara penawar kedua kehilangan uangnya tanpa mendapatkan apa-apa. Ini sedikit mirip dengan permainan lelang dolar klasik: dua orang terus meningkatkan penawaran untuk sebuah barang, masing-masing tidak ingin rugi sia-sia. Para peretas akan mempertimbangkan, lebih baik tidak memulai lelang yang kemungkinan besar akan membuat mereka rugi lebih banyak.

Solusi yang diusulkan adalah: menetapkan batas waktu migrasi, setelah batas waktu tersebut, semua aset di dompet lama akan dilarang ditarik. Ini memang mencegah pencurian, tetapi efek sampingnya adalah: pemegang aset sejati yang lupa memindahkan atau tidak sempat mengoperasikan akan kehilangan aset mereka secara permanen.

Cory Fields mengambil jalur lain. Koin lama masih dapat ditarik, tetapi setiap upaya penarikan harus membayar biaya dan menerima tantangan dari pihak lain. Jaringan Bitcoin sendiri tidak dapat membedakan apakah yang dapat menunjukkan tanda tangan yang valid adalah pemilik sejati atau peretas kuantum.

Biaya dari kompromi ini sangat jelas: pemegang sah yang mentransfer koin juga harus menyiapkan jaminan besar; pemegang yang lama tidak online akan kehilangan kesempatan untuk mengajukan banding; bahkan beberapa pemegang yang masih hidup tetapi sementara tidak online, koin mereka juga berpotensi dihancurkan dalam lelang.

Bitcoin pertama-tama memerlukan cara yang aman terhadap kuantum untuk memegang dan menggunakan dana. Dompet perlu mendukung komitmen kepemilikan tersembunyi, dan aturan konsensus Bitcoin harus memaksakan jaminan, masa tunggu, transaksi pemulihan khusus, dan mekanisme lelang.

Para pengembang juga perlu mencapai kesepakatan tentang kapan aturan baru akan berlaku, jumlah jaminan yang diperlukan, serta cara menangani penawaran yang gagal atau dana sisa. Fields percaya sebagian mekanisme dapat diperkenalkan melalui soft fork, tetapi ia tidak memberikan rincian desainnya.

Saat ini, semua mekanisme perlindungan ini tidak ada di jaringan Bitcoin. Fields juga tidak memberikan implementasi kode, jadwal peluncuran, alokasi dana lelang, atau tujuan akhir, yang semuanya belum ditetapkan dalam teks aslinya.

Penulis: Jose, Decrypt; Terjemahan: Chopper, Foresight News