Bitcoin geliştiricisi Cory Fields, gelecekteki bir kuantum tehdidine karşı çarpıcı bir karşı önlem önerdi: Kamu anahtarları zaten açığa çıkmış cüzdanlardan bitcoin çalmaya çalışanların kendi BTC'lerini kaybetme riskiyle karşılaşabileceği "kuantum mayınları".
4 Kasım'da Bitcoin Geliştirme Posta Listesi'ne yapılan bir gönderide, MIT'nin Dijital Para Girişimi ile çalışan Fields, kuantum destekli saldırıları engellemek için bir düşünce deneyini açıkladı. Temel fikir: "kuantumla karşılanabilir" olarak değerlendirilen bir cüzdanından yapılacak her harcama, harcayanın kuantum-güvenli bir çıktıdan eşdeğer teminat bırakmasını gerektirecek. Bu, orijinal sahibine önceki sahipliğini kanıtlama ve fonları geri alma fırsatı tanıyacak ve eğer bir hırsızlık tespit edilirse, saldırganın teminatını ele geçirmesine izin verecek.
Neden endişe var
Öneri, gerçek ama hâlâ teorik bir riski ele alır. Bazı bitcoin işlem formatları, halka açık anahtarları zincir üzerinde ortaya çıkarır; adres yeniden kullanımı ve eski tarz çıktılar, belirli varlıklar için halka açık anahtarın zaten görünür olmasına neden olabilir. Yeterince güçlü bir kuantum bilgisayarı, teorik olarak, bu şekilde ortaya çıkan halka açık anahtardan özel anahtarı türetebilir ve coinleri harcayabilir. Bugün için halka açık olarak gösterilmiş hiçbir kuantum sistemi bunu yapamaz, ancak geliştiriciler bu olasılığa hazırlanmaktadır.
“Mayın” nasıl çalışır
Fields’in örneği basittir: 1 BTC’yi bir savunmasız cüzdanından hareket ettirmek için, harcayıcı, kuantum güvenli bir çıktıda tutulan başka 1 BTC’yi teminat olarak sunmalıdır. Her iki miktar da, örneğin 30 günlik bir bekleme süresi gibi harcama kısıtlamalarına tabi özel bir çıktıya konulacaktır. Eğer orijinal sahip, kuantum saldırılarının pratik olmasından önce hazırlanmış gizli sahiplik taahhüdünü (bir kanıt) önceden oluşturmuşsa, bu pencere sırasında bunu açığa çıkarabilir ve coinleri geri alabilir. Fields yazdığına göre, “Ancak Alice bu sırada işlemi fark eder,” bu da meşru sahibin taahhüdü kullanarak fonları geri alıp saldırganın teminatını ele geçirebileceğini açıklar.
Belirsizlik, engel oluşturur: bir saldırgan, cüzdanın böyle bir taahhütle korunup korunmadığını önceden bilemez; bu nedenle başarılı bir hırsızlık, çalmaya çalıştıkları madeni paralardan daha fazla maliyete neden olabilir.
Yitirilen veya terk edilen cüzdan durumları için yedek çözümler
Fields, şemanın sahiplerin özel anahtarları hâlâ kontrol etmesine ve önceden taahhütler hazırlamasına dayandığını, ancak daha eski veya uyku halindeki cüzdanlar için bu her zaman doğru olmadığını fark eder. Bunu gidermek için, herhangi bir saldırıdan önce üçüncü tarafların savunmasız varlıklara karşı gizli teklifler sunabileceği ayrı bir mekanizma çizer. Eğer bir kuantum saldırgan daha sonra varlıkları harcar ise, sahiplik kanıtı süresinden sonra bir açık artırma başlatılabilir ve önceden kayıtlı teklif verenler, tekliflerini açığa çıkararak saldırganın teminatının bir kısmını talep edebilir. Fields’in açıklamasına göre, uygun bir teklif saldırganın varlıkları elinde tutmasını engellerse, savunmasız varlıklar hatta imha edilebilir.
Tasarım uzlaşmaları ve pratik zorluklar
Öneri açıkça bir düşünce deneyimidir ve hemen uygulanabilir bir düzeltme değildir: Fields, gerekli yazılım değişikliklerini belirtmediğini bildirdi. Önemli ödünleşmeler hâlâ mevcuttur. Teminat gerektirmek, yalnızca eski cüzdanlarda fon tutan meşru kullanıcıları zorlayabilir — tek bir 1 BTC bakiyesi olan ve güvensiz bir adreste bulunan biri, bunu harcamak için ek olarak 1 BTC'nin kuantum güvenli biçimde olması gerekir. Mekanizma ayrıca meşru bir sahibi, aynı özel anahtarı gerçekten geri kazanmış bir saldırganla otomatik olarak ayırt edemez.
Ele alınan teminatın, başarılı teklif verenlere, madencilere veya diğer alıcılara dağıtımının çeşitli yolları incelendi ve kaybeden teklif verenlere ceza uygulayabilecek ihale tasarımları tartışıldı. Ancak bu seçimler hâlâ çözülmemiş durumda: teminat oranları, ihale zaman çizelgeleri, ceza kuralları ve coinlerin imha edilmesi için gerekli koşullar hâlâ açık sorular olarak kalmaktadır.
Daha geniş bağlam
Fikir, kripto alanında kuantum hazırlığına yönelik artan bir tartışmaya katılıyor. Coinbase, Ekim ayında geliştiricilere kuantum riskleri için plan yapmalarını önerdi ve eski cüzdanların geçişinin yıllar alabileceğini uyarıdı. Fireblocks araştırması, açığa çıkmış genel anahtarları önemli bir zafiyet olarak işaretledi ve milyonlarca BTC'nin potansiyel olarak savunmasız adreslerde olabileceğini tahmin etti. Başka bir BitMEX önerisi ise, çalışır bir kuantum saldırısının kanıtı sağlanana kadar eski cüzdanlara ek kısıtlamaların yalnızca etkinleştirilmesini önerdi.
Sonuç
Fields’in "kuantum mayınları" adlı fikri, asimetrik riski saldırganlara karşı kullanmaya yönelik yaratıcı bir girişimdir; ancak bu, yeni kuantum-güvenli çıktılar, konsensüs değişiklikleri ve meşru kullanıcıları gereksiz yere cezalandırmamak için dikkatli bir tasarım gerektirir. Şu anda bu öneri, yakında protokol değişikliği olacak bir öneriden ziyade tartışmaya başlangıç noktasıdır — ve topluluğun büyük bir kısmı, kuantum saldırıları pratik hale gelirse, göç yolları ve algılama eşiği üzerinde çalışmaya devam etmektedir.
4 Kasım'da Bitcoin Geliştirme Posta Listesi'ne yapılan bir gönderide, MIT'nin Dijital Para Girişimi ile çalışan Fields, kuantum destekli saldırıları engellemek için bir düşünce deneyini açıkladı. Temel fikir: "kuantumla karşılanabilir" olarak değerlendirilen bir cüzdanından yapılacak her harcama, harcayanın kuantum-güvenli bir çıktıdan eşdeğer teminat bırakmasını gerektirecek. Bu, orijinal sahibine önceki sahipliğini kanıtlama ve fonları geri alma fırsatı tanıyacak ve eğer bir hırsızlık tespit edilirse, saldırganın teminatını ele geçirmesine izin verecek.
Neden endişe var
Öneri, gerçek ama hâlâ teorik bir riski ele alır. Bazı bitcoin işlem formatları, halka açık anahtarları zincir üzerinde ortaya çıkarır; adres yeniden kullanımı ve eski tarz çıktılar, belirli varlıklar için halka açık anahtarın zaten görünür olmasına neden olabilir. Yeterince güçlü bir kuantum bilgisayarı, teorik olarak, bu şekilde ortaya çıkan halka açık anahtardan özel anahtarı türetebilir ve coinleri harcayabilir. Bugün için halka açık olarak gösterilmiş hiçbir kuantum sistemi bunu yapamaz, ancak geliştiriciler bu olasılığa hazırlanmaktadır.
“Mayın” nasıl çalışır
Fields’in örneği basittir: 1 BTC’yi bir savunmasız cüzdanından hareket ettirmek için, harcayıcı, kuantum güvenli bir çıktıda tutulan başka 1 BTC’yi teminat olarak sunmalıdır. Her iki miktar da, örneğin 30 günlik bir bekleme süresi gibi harcama kısıtlamalarına tabi özel bir çıktıya konulacaktır. Eğer orijinal sahip, kuantum saldırılarının pratik olmasından önce hazırlanmış gizli sahiplik taahhüdünü (bir kanıt) önceden oluşturmuşsa, bu pencere sırasında bunu açığa çıkarabilir ve coinleri geri alabilir. Fields yazdığına göre, “Ancak Alice bu sırada işlemi fark eder,” bu da meşru sahibin taahhüdü kullanarak fonları geri alıp saldırganın teminatını ele geçirebileceğini açıklar.
Belirsizlik, engel oluşturur: bir saldırgan, cüzdanın böyle bir taahhütle korunup korunmadığını önceden bilemez; bu nedenle başarılı bir hırsızlık, çalmaya çalıştıkları madeni paralardan daha fazla maliyete neden olabilir.
Yitirilen veya terk edilen cüzdan durumları için yedek çözümler
Fields, şemanın sahiplerin özel anahtarları hâlâ kontrol etmesine ve önceden taahhütler hazırlamasına dayandığını, ancak daha eski veya uyku halindeki cüzdanlar için bu her zaman doğru olmadığını fark eder. Bunu gidermek için, herhangi bir saldırıdan önce üçüncü tarafların savunmasız varlıklara karşı gizli teklifler sunabileceği ayrı bir mekanizma çizer. Eğer bir kuantum saldırgan daha sonra varlıkları harcar ise, sahiplik kanıtı süresinden sonra bir açık artırma başlatılabilir ve önceden kayıtlı teklif verenler, tekliflerini açığa çıkararak saldırganın teminatının bir kısmını talep edebilir. Fields’in açıklamasına göre, uygun bir teklif saldırganın varlıkları elinde tutmasını engellerse, savunmasız varlıklar hatta imha edilebilir.
Tasarım uzlaşmaları ve pratik zorluklar
Öneri açıkça bir düşünce deneyimidir ve hemen uygulanabilir bir düzeltme değildir: Fields, gerekli yazılım değişikliklerini belirtmediğini bildirdi. Önemli ödünleşmeler hâlâ mevcuttur. Teminat gerektirmek, yalnızca eski cüzdanlarda fon tutan meşru kullanıcıları zorlayabilir — tek bir 1 BTC bakiyesi olan ve güvensiz bir adreste bulunan biri, bunu harcamak için ek olarak 1 BTC'nin kuantum güvenli biçimde olması gerekir. Mekanizma ayrıca meşru bir sahibi, aynı özel anahtarı gerçekten geri kazanmış bir saldırganla otomatik olarak ayırt edemez.
Ele alınan teminatın, başarılı teklif verenlere, madencilere veya diğer alıcılara dağıtımının çeşitli yolları incelendi ve kaybeden teklif verenlere ceza uygulayabilecek ihale tasarımları tartışıldı. Ancak bu seçimler hâlâ çözülmemiş durumda: teminat oranları, ihale zaman çizelgeleri, ceza kuralları ve coinlerin imha edilmesi için gerekli koşullar hâlâ açık sorular olarak kalmaktadır.
Daha geniş bağlam
Fikir, kripto alanında kuantum hazırlığına yönelik artan bir tartışmaya katılıyor. Coinbase, Ekim ayında geliştiricilere kuantum riskleri için plan yapmalarını önerdi ve eski cüzdanların geçişinin yıllar alabileceğini uyarıdı. Fireblocks araştırması, açığa çıkmış genel anahtarları önemli bir zafiyet olarak işaretledi ve milyonlarca BTC'nin potansiyel olarak savunmasız adreslerde olabileceğini tahmin etti. Başka bir BitMEX önerisi ise, çalışır bir kuantum saldırısının kanıtı sağlanana kadar eski cüzdanlara ek kısıtlamaların yalnızca etkinleştirilmesini önerdi.
Sonuç
Fields’in "kuantum mayınları" adlı fikri, asimetrik riski saldırganlara karşı kullanmaya yönelik yaratıcı bir girişimdir; ancak bu, yeni kuantum-güvenli çıktılar, konsensüs değişiklikleri ve meşru kullanıcıları gereksiz yere cezalandırmamak için dikkatli bir tasarım gerektirir. Şu anda bu öneri, yakında protokol değişikliği olacak bir öneriden ziyade tartışmaya başlangıç noktasıdır — ve topluluğun büyük bir kısmı, kuantum saldırıları pratik hale gelirse, göç yolları ve algılama eşiği üzerinde çalışmaya devam etmektedir.