Seorang penyelidik StarkWare telah menerbitkan apa yang dikatakan sebagai kaedah pertama untuk menjadikan transaksi bitcoin selamat daripada kuantum pada rangkaian langsung hari ini, tanpa sebarang perubahan kepada protokol Bitcoin. Skim ini, bagaimanapun, menelan kos sehingga $200 setiap transaksi dan direka sebagai langkah kecemasan bukan sebagai penyelesaian kekal.
Dalam makalah yang diterbitkan minggu ini, penyelidik StarkWare, Avihu Levy, memperkenalkan Bitcoin Selamat Kuantum, atau QSB, satu skema yang bertujuan untuk membolehkan transaksi yang tahan kuantum tanpa memerlukan perubahan kepada protokol Bitcoin, dengan menggantikan anggapan keselamatan berdasarkan tanda tangan dengan bukti berdasarkan hash dalam reka bentuknya.
Reka bentuk berasaskan hash bertahan terhadap serangan kuantum yang akan memecahkan kriptografi hari ini, tetapi mengalihkan beban daripada konsensus kepada pengiraan, memerlukan kerja GPU luar talian yang berat untuk setiap transaksi.
Anggap tanda tangan digital tradisional sebagai tanda tangan tulisan tangan di cek, yang membuktikan anda mengesahkan transaksi menggunakan kunci rahsia yang orang lain boleh semak semula dengan kunci awam.
Dalam bitcoin, tanda tangan digital ini dipanggil tanda tangan ECDSA. Ia selamat terhadap komputer hari ini, tetapi komputer kuantum masa depan yang cukup kuat boleh, secara teori, menurunkan kunci rahsia daripada kunci awam dan berpotensi membahayakan dana.
QSB memperbaiki kelemahan ini dengan mendesain semula sistem berdasarkan jenis kriptografi yang berbeza, yang melibatkan bukti berdasarkan hash, yang lebih seperti cap jari yang tidak boleh diubah, di mana bukannya bergantung hanya pada tanda tangan, satu digest matematik unik bagi data dicipta. Ini dikatakan sangat sukar untuk dipalsukan atau dibalikkan, walaupun oleh komputer yang kuat.
QSB beroperasi sepenuhnya dalam peraturan konsensus semasa Bitcoin untuk transaksi lama. Ia tidak memerlukan soft fork (pembaruan perisian), tidak memerlukan isyarat penambang, dan tidak mempunyai jadual pengaktifan. Ini merupakan perbezaan yang ketara berbanding BIP-360, cadangan ketahanan kuantum yang telah disatukan ke dalam repositori cadangan peningkatan rasmi Bitcoin pada Februari tetapi tidak mempunyai pelaksanaan Bitcoin Core dan menghadapi penundaan tata tertib bertahun-tahun.
Cadangan ini membina atas idea sebelum ini yang dikenali sebagai Binohash, yang menambahkan lapisan tambahan kerja pengiraan untuk mengamankan transaksi bitcoin. Masalahnya ialah ia bergantung pada jenis kriptografi yang dijangka akan dipecahkan oleh komputer kuantum. Dalam amalan, itu bermakna perlindungan itu hilang dalam skenario kuantum. Seorang penyerang boleh melintasi pemeriksaan keselamatan utama sistem sepenuhnya, menjadikannya tidak berkesan.
Penyelesaian berdasarkan hash, bagaimanapun, bermaksud transaksi yang sangat mahal.
Menghasilkan transaksi yang sah memerlukan pencarian melalui miliaran calon yang mungkin, proses yang menurut Levy akan menelan kos antara $75 dan $200 menggunakan GPU awan biasa. Semasa ini, kos untuk menghantar transaksi bitcoin melalui blok rantai adalah sekitar 33 sen.
Sistem ini juga datang dengan rintangan praktikal. Transaksi QSB tidak akan bergerak melalui blok rantai Bitcoin biasa seperti pembayaran biasa. Sebaliknya, pengguna kemungkinan perlu menghantarnya secara langsung kepada penambang yang bersedia memprosesnya.
Mereka juga tidak berfungsi dengan lapisan yang lebih pantas dan lebih murah seperti Lightning Network, dan jauh lebih rumit untuk dicipta. Menghasilkan transaksi akan memerlukan penghantaran pengiraan berat kepada peranti luar, bukan sekadar menandatangani dan menghantar dari dompet.
Levy menggambarkan skema ini sebagai “langkah terakhir”, bukan pengganti kepada peningkatan pada peringkat protokol. Cadangan seperti BIP-360, yang bertujuan untuk memperkenalkan skema tanda tangan tahan kuantum melalui soft fork, tetap menjadi penyelesaian jangka panjang yang lebih boleh dikembangkan tetapi mungkin memerlukan bertahun-tahun untuk diaktifkan.
Jadual pengaktifan BIP-360 tidak pasti. Pemain di Polymarket memberikan peluang rendah untuk ia berlaku tahun ini, dan sejarah tata kelola bitcoin memberikan sedikit sebab untuk mendesak — Taproot mengambil kira-kira tujuh setengah tahun dari konsep hingga pelaksanaan. Namun demikian, komputer kuantum matang yang mampu memecah enkripsi yang melindungi rangkaian juga tidak akan tiba esok hari.
QSB sebaliknya menawarkan sesuatu yang berbeza: cara untuk bertahan daripada kegagalan kuantum menggunakan peraturan semasa, jika pengguna bersedia membayarnya.