Bir StarkWare araştırmacısı, Bitcoin protokolünde herhangi bir değişiklik yapmadan bugün canlı ağda bitcoin işlemlerini kuantum güvenli hale getirmenin ilk yöntemini yayınladı. Ancak bu sistem, işlem başına hasta 200 dolar maliyetle tasarlanmıştır ve kalıcı bir çözüm değil, acil bir önlem olarak düşünülmüştür.
Bu hafta yayınlanan bir makalede, StarkWare araştırmacısı Avihu Levy, Bitcoin protokolünde değişiklik yapmadan kuantum dirençli işlemler sağlamayı amaçlayan, tasarımında imza tabanlı güvenlik varsayımlarını hash tabanlı kanıtlarla değiştiren Quantum Safe Bitcoin (QSB) adlı bir şema tanıttı.
Hash tabanlı tasarım, günümüz kriptografisini kıran türden bir kuantum saldırısına dayanır, ancak uzlaşım yerine hesaplama yükünü taşıyarak her işlem için ağır bir dış-of-chain GPU işi gerektirir.
Geleneksel dijital imzaları, bir şeçke üzerindeki el yazısı imzası olarak düşünün; bu imza, başkalarının genel anahtarla kontrol edebileceği bir gizli anahtar kullanarak bir işlemi yetkilendirdiğinizi kanıtlar.
Bitcoin'te bu dijital imzalar ECDSA imzaları olarak adlandırılır. Günümüz bilgisayarlarına karşı güvenlidirler, ancak yeterince güçlü bir gelecekteki kuantum bilgisayarı, teorik olarak bir genel anahtardan gizli anahtarı çıkarıp fonları tehlikeye atabilir.
QSB, bu eksikliği, hash tabanlı kanıtları içeren farklı bir kriptografi etrafında sistemi yeniden tasarlayarak giderir; bu kanıtlar, yalnızca imza üzerine değil, verinin benzersiz matematiksel özeti oluşturulmasına dayanır ve bu, bir tür manipülasyona karşı korumalı parmak izi gibidir. Bu yöntemin, güçlü bilgisayarlar için bile sahteciliği veya tersine çevirmeyi son derece zor olduğu söylenmektedir.
QSB, varolan Bitcoin işlemlerinin mevcut uzlaşım kuralları içinde tamamen çalışır. Herhangi bir yumuşak çatallanma (yazılım güncellemesi), madenci sinyali veya etkinleştirme zaman çizelgesi gerektirmez. Bu, Şubat'ta Bitcoin'in resmi geliştirme önerisi deposuna dahil edilen ancak Bitcoin Core uygulaması bulunmayan ve yıllar süren yönetim gecikmeleriyle karşı karşıya kalan BIP-360'a keskin bir karşıtlık oluşturur.
Öneri, bitcoin işlemlerini güvence altına almak için ek bir hesaplama katmanı ekleyen önceki bir fikir olan Binohash üzerine kuruludur. Sorun, kuantum bilgisayarların kırılması beklenen bir kriptografi türüne dayanmasıdır. Pratikte, bu, korumanın kuantum senaryosunda ortadan kalktığı anlamına gelir. Bir saldırgan, sistemin temel güvenlik kontrolünü tamamen atlayabilir ve bunu etkisiz hale getirebilir.
Ancak, hash tabanlı çözüm, son derece pahalı işlemler anlamına gelir.
Geçerli bir işlem oluşturmak, milyarlarca olası aday arasında arama yapmayı gerektirir; Levy, bu işlemin ticari bulut GPU'ları kullanarak 75 ile 200 dolar arasında maliyetleneceğini tahmin ediyor. Şu anda blok zinciri üzerinden bir bitcoin işlemi göndermenin maliyeti yaklaşık 33 sent.
Sistem aynı zamanda pratik zorluklarla da gelir. QSB işlemleri, tipik ödemeler gibi Bitcoin'in normal blok zinciri üzerinden hareket etmezdi. Bunun yerine, kullanıcıların muhtemelen bunları işlemek isteyen madencilere doğrudan göndermesi gerekirdi.
Ayrıca Lightning Network gibi daha hızlı ve daha ucuz katmanlarla çalışmazlar ve oluşturmak çok daha karmaşıktır. Bir işlem oluşturmak, bir cüzdanından basitçe imzalayıp göndermek yerine, ağır hesaplamaları dış donanıma dışa aktarmayı gerektirir.
Levy, bu planı protokol düzeyindeki güncellemelerin yerine geçecek bir önlem olarak değil, “son çare” olarak tanımlıyor. Yumuşak çatallanma yoluyla kuantum dirençli imza şemaları tanıtmayı hedefleyen BIP-360 gibi öneriler, daha ölçeklenebilir uzun vadeli çözümler olmaya devam ediyor ancak etkinleştirilmeleri yıllar alabilir.
BIP-360'un etkinleştirme zamanlaması belirsiz. Polymarket bahisçileri, bunun bu yıl gerçekleşmesi olasılığını düşük olarak fiyatlandırıyor ve Bitcoin'in yönetim geçmişi aciliyet için pek neden sunmuyor — Taproot, kavramdan dağıtıma yaklaşık yedi buçuk yıl aldı. Yine de, ağı güvenli kılan şifrelemeyi kırabilecek olgun kuantum bilgisayarları yarın geliyor değil.
QSB, kullanıcılar bunun için ödeme yapmaya razıysa, bugünün kurallarıyla bir kuantum kırılmasından kurtulmanın bir yolunu sunar.