Pembangun inti Bitcoin, Cory Fields, mengusulkan sistem bernama "quantum mine" yang mungkin menyebabkan penyerang yang cuba mencuri dana dompet yang terancam oleh komputasi kuantum juga menghadapi risiko kehilangan bitcoin mereka sendiri.
Fields dalam usulan yang dikeluarkan pada 4 November di senarai e-mel pengembang Bitcoin, menggariskan mekanisme di mana mana-mana pihak yang mentransfer BTC yang rentan mesti menyediakan jaminan sejumlah sama dengan jumlah yang ditransfer dari dompet quantum-safe. Jika pemilik asal telah menyediakan bukti kepemilikan sebelumnya, sistem ini akan membenarkan mereka untuk memulihkan币 mereka selepas itu dan menuntut jaminan penyerang.
Fields, yang berkerja dalam Program Cryptocurrency MIT, menggambarkan konsep ini sebagai satu solusi yang mungkin untuk menghadapi ancaman komputasi kuantum di masa depan. Saat ini, tidak ada mekanisme seperti itu yang beroperasi di rangkaian Bitcoin.
"Quantum Mines" mungkin menjejaskan BTC penyerang
Cadangan ini mengatasi satu kelemahan keselamatan: dompet bitcoin yang kunci awamnya telah muncul di blockchain. Jika komputer kuantum cukup kuat, secara teori ia boleh menggunakan kunci awam yang terdedah untuk mengira kunci sulit yang sepadan.
Beberapa format transaksi awal Bitcoin secara langsung mendedahkan kunci awam, dan penggunaan semula alamat juga boleh membuat posisi lain menjadi rentan. Kekhawatiran ini juga merangkumi dompet tidur yang berkaitan dengan era awal Bitcoin, namun sehingga kini tiada komputer kuantum yang telah dipertunjukkan secara awam yang mampu melaksanakan serangan semacam ini.
Fields mencadangkan bahawa sesiapa yang menghabiskan koin rapuh ini mesti menyediakan jaminan sebanyak jumlah yang dipindahkan. Mengikut contohnya, jika seseorang cuba memindahkan 1 BTC, mereka perlu mempunyai 1 BTC tambahan dalam dompet kuantum selamat.
Kedua-dua jumlah ini akan masuk ke output baru dengan had perbelanjaan, yang mungkin termasuk tempoh tunggu 30 hari. Pemilik asli bitcoin yang sah boleh bersiap sedia dengan komitmen kepemilikan tersembunyi sebelum serangan kuantum menjadi mungkin.
Jika penyerang kemudian mendapatkan kunci peribadi dan cuba memindahkan bitcoin tersebut, pemilik asal boleh mengungkapkan komitmen sebelumnya semasa tempoh menunggu.
Fields menulis: "Namun, pada masa yang sama, Alice memperhatikan transaksi ini." Beliau menggunakan ini untuk menunjukkan bahawa pemilik sah boleh mengambil semula dana sambil mengambil jaminan penyerang.
Penyerang tidak mengetahui terlebih dahulu sama ada dompet sasaran mengandungi komitmen sedemikian. Fields berpendapat, ketidakpastian ini mungkin menghalang cubaan pencurian kripto, kerana satu serangan yang berjaya akhirnya mungkin memaksa pencuri membayar lebih tinggi daripada dana sasaran.
Pembangun Bitcoin mengusulkan mekanisme lelang untuk dompet yang hilang
Mekanisme "ranjau" ini bergantung pada pemegang sah yang masih mengawal kunci peribadi mereka dan bersedia dengan komitmen yang diperlukan sebelum serangan kuantum menjadi mungkin.
Namun, banyak dompet bitcoin awal mungkin tidak lagi memenuhi syarat-syarat ini. Sebahagian pemegang telah kehilangan kunci peribadi, sementara yang lain tidak menyentuh simpanan mereka selama bertahun-tahun.
Untuk menyelesaikan masalah ini, Fields juga mencadangkan satu sistem lain yang membenarkan peserta mengemukakan tawaran tersembunyi terhadap posisi rapuh sebelum serangan berlaku.
Dalam satu contoh, peserta boleh membuat tawaran untuk dompet tidur yang mengandungi 50 BTC. Jika penyerang kuantum kemudian cuba menghabiskan bitkoin tersebut, lelong akan dimulakan selepas tempoh bukti kepemilikan awal berakhir.
Peserta boleh mengungkapkan tawaran yang telah disiapkan sebelumnya dan mendapatkan sebahagian jaminan penyerang. Menurut mekanisme yang dinyatakan, jika tawaran yang layak menghalang penyerang untuk mengekalkan币 tersebut,币 yang rentan akan dimusnahkan.
Fields mempertimbangkan pelbagai peraturan pengagihan jaminan, termasuk pembayaran kepada pemenang lelong, penambang, atau penerima yang ditentukan lainnya.
Beliau juga membincangkan reka bentuk lelong lain, yang diusulkan semasa berbincang dengan Ketua Program Cryptocurrency MIT, Neha Narula, di mana pesaing lelong mungkin menghadapi hukuman kewangan.
Kedua-dua sistem lelong ini tidak menjamin pemilik dompet asal akan dapat memulangkan dana mereka. Tujuannya adalah untuk membuat pencurian kurang menarik dengan memaksa penyerang menanggung risiko dana mereka sendiri.
Langkah perlindungan Bitcoin yang dicadangkan mungkin memberi kesan kepada pemegang sah
Keperluan jaminan mungkin menimbulkan kesukaran kepada mereka yang cuba memindahkan bitcoin yang mereka miliki secara sah.
Sebagai contoh, jika seseorang memegang 1 BTC dalam dompet yang rentan, maka mengikut cadangan Fields, dia juga memerlukan output kuantum selamat sebanyak 1 BTC lagi untuk menyelesaikan transaksi.
Oleh itu, jika pemegang menyimpan semua baki mereka di dompet lama, mereka mungkin mengalami kesukaran untuk mengakses dana tersebut tanpa bitcoin tambahan.
Fields mengakui bahawa bitcoin tidak dapat secara automatik membezakan pemilik sah dengan penyerang yang memulihkan kunci peribadi yang sama melalui komputasi kuantum.
“Tujuan artikel ini hanyalah untuk memperkenalkan idea-idea ini sebagai eksperimen pemikiran,” tulis Fields, menunjukkan bahawa beliau tidak menjelaskan perubahan perisian yang diperlukan untuk melaksanakan konsep-konsep ini.
Sebarang pelaksanaan akan terlebih dahulu memerlukan output transaksi yang selamat secara kuantum, serta peraturan konsensus baru untuk menguruskan koin yang rentan.
Pembangun Bitcoin terus mempertimbangkan langkah-langkah perlindungan lain yang mungkin. Seperti yang dilaporkan sebelumnya oleh crypto.news, Coinbase mendesak pembangun pada Oktober untuk bersiap menghadapi ancaman kuantum dan memperingatkan bahawa pemindahan dompet yang ada mungkin memerlukan bertahun-tahun.
Penyelidikan yang dikeluarkan oleh Fireblocks juga mengenal pasti kunci awam yang terdedah sebagai risiko utama, dan menganggarkan bahawa jutaan BTC mungkin berada di alamat yang rentan.
Cadangan kuantum lain BitMEX mencadangkan bahawa sekatan hanya akan diberlakukan terhadap dompet yang lebih lama apabila terdapat bukti serangan kuantum yang berjaya.
Bidang-bidang dalam perbincangan senarai e-mel masih meninggalkan beberapa masalah reka bentuk yang belum diselesaikan, termasuk nisbah jaminan, masa penghujung lelong, hukuman bagi tawaran yang gagal, serta syarat-syarat di mana kripto yang rapuh boleh dihancurkan.