Seorang peneliti StarkWare telah mempublikasikan apa yang dikatakan sebagai metode pertama untuk membuat transaksi bitcoin aman terhadap komputer kuantum di jaringan langsung saat ini, tanpa perubahan apa pun pada protokol Bitcoin. Skema ini, bagaimanapun, biayanya hingga $200 per transaksi dan dirancang sebagai langkah darurat, bukan solusi permanen.
Dalam makalah yang diterbitkan minggu ini, peneliti StarkWare Avihu Levy memperkenalkan Quantum Safe Bitcoin, atau QSB, sebuah skema yang bertujuan untuk memungkinkan transaksi tahan kuantum tanpa memerlukan perubahan pada protokol Bitcoin, dengan mengganti asumsi keamanan berbasis tanda tangan dengan bukti berbasis hash dalam desainnya.
Desain berbasis hash bertahan terhadap jenis serangan kuantum yang akan menghancurkan kriptografi saat ini, tetapi memindahkan beban dari konsensus ke komputasi, memerlukan pekerjaan GPU offline yang berat untuk setiap transaksi.
Anggap tanda tangan digital tradisional sebagai tanda tangan tulisan tangan pada cek, yang membuktikan Anda telah mengotorisasi transaksi menggunakan kunci rahasia yang dapat diverifikasi orang lain dengan kunci publik.
Dalam bitcoin, tanda tangan digital ini disebut tanda tangan ECDSA. Mereka aman terhadap komputer saat ini, tetapi komputer kuantum masa depan yang cukup kuat secara teori dapat menurunkan kunci rahasia dari kunci publik dan berpotensi membahayakan dana.
QSB memperbaiki kelemahan ini dengan merancang ulang sistem di sekitar jenis kriptografi yang berbeda, yang melibatkan bukti berbasis hash, yang lebih mirip dengan sidik jari yang tidak dapat diubah, di mana alih-alih mengandalkan tanda tangan saja, sebuah digest matematis unik dari data dibuat. Ini dikatakan sangat sulit untuk dipalsukan atau dibalikkan, bahkan oleh komputer kuat.
QSB berfungsi sepenuhnya dalam aturan konsensus Bitcoin yang ada untuk transaksi lama. Tidak memerlukan soft fork (pembaruan perangkat lunak), tidak memerlukan sinyal dari penambang, dan tidak memiliki jadwal aktivasi. Ini merupakan perbedaan tajam dibandingkan BIP-360, usulan ketahanan kuantum yang telah digabungkan ke dalam repositori usulan perbaikan resmi Bitcoin pada Februari, tetapi belum memiliki implementasi Bitcoin Core dan menghadapi penundaan tata kelola selama bertahun-tahun.
Proposal ini membangun ide sebelumnya yang dikenal sebagai Binohash, yang menambahkan lapisan tambahan pekerjaan komputasi untuk mengamankan transaksi bitcoin. Masalahnya adalah, proposal ini bergantung pada jenis kriptografi yang diharapkan dapat dipecahkan oleh komputer kuantum. Secara praktis, itu berarti perlindungan tersebut hilang dalam skenario kuantum. Seorang penyerang dapat melewati pemeriksaan keamanan inti sistem sepenuhnya, sehingga membuatnya tidak efektif.
Solusi berbasis hash, bagaimanapun, berarti transaksi yang sangat mahal.
Menghasilkan transaksi yang valid memerlukan pencarian melalui miliaran kandidat yang mungkin, sebuah proses yang menurut Levy akan menelan biaya antara $75 hingga $200 menggunakan GPU cloud komoditas. Saat ini, biaya untuk mengirim transaksi bitcoin melalui blockchain adalah sekitar 33 sen.
Sistem ini juga dilengkapi dengan hambatan praktis. Transaksi QSB tidak akan bergerak melalui blockchain Bitcoin biasa seperti pembayaran biasa. Sebaliknya, pengguna kemungkinan besar perlu mengirimkannya langsung ke penambang yang bersedia memprosesnya.
Mereka juga tidak kompatibel dengan lapisan yang lebih cepat dan lebih murah seperti Lightning Network, dan jauh lebih rumit untuk dibuat. Membuat transaksi memerlukan pengalihan komputasi berat ke perangkat keras eksternal, bukan sekadar menandatangani dan mengirim dari dompet.
Levy menggambarkan skema ini sebagai "tindakan terakhir," bukan pengganti untuk peningkatan tingkat protokol. Usulan seperti BIP-360, yang bertujuan untuk memperkenalkan skema tanda tangan tahan kuantum melalui soft fork, tetap menjadi solusi jangka panjang yang lebih skalabel tetapi bisa memakan waktu bertahun-tahun untuk diaktifkan.
Jadwal aktivasi BIP-360 tidak pasti. Para penaruh di Polymarket memperkirakan peluang rendah untuk terwujud tahun ini, dan sejarah tata kelola Bitcoin memberikan sedikit alasan untuk mendesak — Taproot memakan waktu sekitar tujuh setengah tahun dari konsep hingga peluncuran. Namun demikian, komputer kuantum matang yang mampu memecahkan enkripsi yang mengamankan jaringan juga tidak akan datang besok.
QSB justru menawarkan sesuatu yang berbeda: cara bertahan dari break kuantum menggunakan aturan saat ini, jika pengguna bersedia membayarnya.