O desenvolvedor principal do Bitcoin Cory Fields propôs um sistema chamado "quantum mine", que pode fazer com que atacantes que tentarem roubar fundos de carteiras ameaçadas pelo computador quântico também corram o risco de perder seus próprios bitcoins.
Fields, em uma proposta publicada na lista de e-mail de desenvolvedores do Bitcoin em 4 de novembro, descreveu um mecanismo pelo qual qualquer pessoa que transfira BTC vulneráveis deve fornecer uma garantia equivalente ao valor transferido, proveniente de uma carteira quântica segura. Se o detentor original já tiver preparado uma prova de propriedade, o sistema permitirá que ele recupere seus bitcoins após o fato e reivindique a garantia do atacante.
Fields, que atua no MIT Cryptocurrency Initiative, descreveu esse conceito como uma possível solução para enfrentar a ameaça futura dos computadores quânticos. Atualmente, não há nenhum mecanismo desse tipo em funcionamento na rede Bitcoin.
As "minas quânticas" podem colocar em risco os BTC dos atacantes
Esta proposta aborda uma vulnerabilidade de segurança: carteiras de Bitcoin cujas chaves públicas já estão presentes na blockchain. Se um computador quântico for suficientemente poderoso, teoricamente poderá usar a chave pública exposta para calcular a chave privada correspondente.
Alguns dos primeiros formatos de transação do Bitcoin expunham diretamente a chave pública, e a reutilização de endereços também pode tornar outras posições vulneráveis. Essa preocupação também inclui carteiras inativas associadas aos primeiros anos do Bitcoin, embora ainda não tenha sido demonstrado publicamente um computador quântico capaz de realizar esse tipo de ataque.
Fields propõe que qualquer pessoa que gastar essas moedas vulneráveis deve fornecer uma garantia equivalente ao valor transferido. Segundo seu exemplo, se alguém tentar transferir 1 BTC, precisará manter outros 1 BTC em uma carteira quântica segura.
Ambos os valores entrarão em uma nova saída, com restrições de gasto que podem incluir um período de espera de 30 dias. O verdadeiro proprietário legítimo dos bitcoins originais pode preparar antecipadamente uma promessa de propriedade oculta antes que ataques quânticos se tornem viáveis.
Se o atacante posteriormente obtiver a chave privada e tentar transferir esses bitcoins, o detentor original poderá divulgar aquele compromisso anterior durante o período de espera.
Fields escreveu: “No entanto, ao mesmo tempo, Alice percebeu essa transação.” Ele usa isso para ilustrar que o titular legítimo pode recuperar os fundos enquanto retém a garantia do atacante.
O atacante não sabe previamente se a carteira-alvo contém tal compromisso. Fields acredita que essa incerteza pode desencorajar tentativas de roubo de criptomoedas, pois um ataque bem-sucedido pode acabar custando ao ladrão mais do que os fundos alvo.
Desenvolvedores de Bitcoin propõem mecanismo de leilão para carteiras perdidas
Esse mecanismo de "mina" depende do detentor legítimo ainda controlar sua chave privada e estar preparado com os compromissos necessários antes que ataques quânticos se tornem possíveis.
Mas muitas carteiras de Bitcoin mais antigas podem não atender mais a esses critérios. Alguns detentores já perderam suas chaves privadas, enquanto outros não movimentaram seus saldos há anos.
Para resolver esse problema, Fields também propôs outro sistema que permite aos participantes submeter lances ocultos contra posições vulneráveis antes que o ataque ocorra.
Em um exemplo, os participantes podem fazer lances em uma carteira inativa contendo 50 BTC. Se um atacante quântico tentar gastar esses bitcoins após o período inicial de prova de propriedade, leilão será iniciado.
Os participantes podem divulgar suas ofertas pré-preparadas e receber uma parte da garantia do atacante. De acordo com o mecanismo descrito, se uma oferta qualificada impedir que o atacante mantenha essas moedas, as moedas vulneráveis serão destruídas.
Fields consideram regras diferentes de alocação de garantias, incluindo pagamentos para vencedores do leilão, mineiros ou outros receptores designados.
Ele também discutiu outro design de leilão, proposto em conversa com Neha Narula, diretora do Programa de Criptomoedas do MIT, no qual licitantes competitivos poderiam enfrentar penalidades financeiras.
Nenhum desses sistemas de leilão garante que o proprietário original da carteira recupere os fundos. Seu objetivo é tornar o roubo menos atraente, forçando os atacantes a assumirem riscos com seus próprios fundos.
As medidas propostas de proteção ao Bitcoin podem afetar detentores legítimos
The collateral requirements may create difficulties for individuals attempting to transfer Bitcoin they legally hold.
Por exemplo, se uma pessoa detém 1 BTC em uma carteira vulnerável, conforme a proposta de Fields, ela precisará de mais 1 BTC em saída quântica segura para concluir a transação.
Portanto, se o titular mantiver todo o saldo na carteira antiga, poderá ter dificuldade em acessar esses fundos sem bitcoins adicionais.
Fields reconhece que o Bitcoin não consegue distinguir automaticamente o titular legítimo de um atacante que recupera a mesma chave privada por meio de computação quântica.
“O objetivo deste artigo é apenas apresentar essas ideias como experimentos mentais,” escreveu Fields, observando que ele não especificou as alterações de software necessárias para implementar essas ideias.
Qualquer implementação exigirá inicialmente saídas de transação quanticamente seguras e novas regras de consenso para gerenciar moedas vulneráveis.
Os desenvolvedores de Bitcoin têm considerado outras medidas de proteção possíveis. Como relatado anteriormente pelo crypto.news, a Coinbase incentivou os desenvolvedores em outubro a se prepararem para a ameaça quântica e alertou que a migração de carteiras existentes pode levar anos.
A pesquisa publicada pela Fireblocks também identificou chaves públicas expostas como principal risco e estimou que milhões de BTC podem estar em endereços vulneráveis.
Outra proposta quântica da BitMEX sugere que restrições sejam ativadas apenas para carteiras mais antigas após a evidência de um ataque quântico bem-sucedido.
Os campos na lista de e-mails ainda deixaram várias questões de design em aberto, incluindo a taxa de colateralização, o horário de encerramento do leilão, as penalidades para licitações mal-sucedidas e em quais condições as moedas vulneráveis podem ser destruídas.