Розробник Bitcoin Core Корі Філдс запропонував систему під назвою «квантові міни», яка може змусити майбутніх атакувачів, що намагаються вкрасти кошти з гаманців, підданих загрозі квантових обчислень, також втратити власні біткоїни.
Fields у пропозиції, опублікованій 4 листопада на списку електронної пошти розробників Bitcoin, описав механізм, за яким будь-хто, хто передає вразливі BTC, повинен надати забезпечення у розмірі, що дорівнює сумі, що передається, з квантово-безпечного гаманця. Якщо початковий власник раніше підготував доказ власності, ця система дозволить йому після цього відновити свої монети та вимагати забезпечення атакуючого.
Філдс, який працює в Мітівській ініціативі з цифрових валют, описав цю концепцію як можливий спосіб вирішення загрози майбутніх квантових обчислень. Наразі на мережі Bitcoin такий механізм не функціонує.
«Квантові міни» можуть поставити під загрозу BTC атакуючого
Ця пропозиція стосується безпекової проблеми: гаманців біткойнів, публічні ключі яких вже з’явилися в блокчейні. Якщо квантовий комп’ютер буде достатньо потужним, теоретично можна використати відкритий ключ для обчислення відповідного приватного ключа.
Деякі з найраніших форматів транзакцій біткоїна безпосередньо відкривали публічний ключ, а повторне використання адрес може зробити інші залишки вразливими. Ця стурбованість також стосується сплячих гаманців, пов’язаних з ранніми роками біткоїна, проте наразі не існує публічно продемонстрованих квантових комп’ютерів, здатних здійснити таку атаку.
Fields запропонував, щоб будь-хто, хто витрачає ці вразливі монети, мав забезпечити гарантію, рівну сумі, що передається. За його прикладом, якщо хтось намагається перевести 1 BTC, йому потрібно мати додаткові 1 BTC у квантово-безпечному гаманці.
Обидві суми будуть перенесені до нового виводу з обмеженням витрат, яке може включати 30-днівний період очікування. Насправді легітимні власники початкових біткойнів можуть заздалегідь підготувати приховане зобов’язання про власність до того, як квантові атаки стануть здійсненними.
Якщо нападник пізніше отримає приватний ключ і спробує перевести ці біткоїни, початковий власник зможе розкрити цей попередній зобов’язання під час періоду очікування.
Fields написав: «Одночасно Alice помітила цю транзакцію». Він використовує це, щоб пояснити, що законний власник може відновити кошти та отримати маржу атакуючого.
Зловмисник заздалегідь не знає, чи містить цільовий гаманець такі зобов’язання. Філдс вважає, що така невизначеність може пригнічувати спроби крадіжки коштів, оскільки успішна атака в кінцевому підсумку може коштувати злочинцю більше, ніж цільові кошти.
Розробники біткоїна запропонували механізм аукціону для втрачених гаманців
Цей механізм «міни» залежить від того, що законні власники все ще контролюють свої приватні ключі та готові до необхідних зобов’язань до того, як квантові атаки стануть можливими.
Але багато ранніх гаманців Bitcoin можуть більше не відповідати цим умовам. Деякі власники втратили свої приватні ключі, інші не торкалися своїх позицій роками.
Щоб вирішити цю проблему, Fields також запропонував іншу систему, яка дозволяє учасникам подавати приховані ставки на вразливі позиції до початку атаки.
У прикладі учасники можуть зробити ставку на сплячий гаманець, що містить 50 BTC. Якщо пізніше квантовий атакувальник спробує витратити ці монети, то після завершення періоду підтвердження власності розпочнеться аукціон.
Учасники можуть розкрити заздалегідь підготовлені пропозиції та отримати частину маржі атакуючого. Згідно з описаним механізмом, якщо кваліфікована пропозиція завадить атакуючому зберігати ці монети, вразливі монети будуть знищені.
Fields враховують різні правила розподілу забезпечення, включаючи платежі успішним учасникам аукціону, майнерам або іншим вказаним отримувачам.
Він також обговорив інший дизайн аукціону, запропонований під час спілкування з Нехо Нарулою, директором Цифрової криптовалютної ініціативи MIT, в якому конкурентні учасники можуть стикатися з фінансовими санкціями.
Жодна з цих аукціонних систем не гарантує, що власники початкових гаманців обов’язково повернуть кошти. Їхня мета — зробити крадіжку менш привабливою, змушуючи нападників брати на себе ризик власних коштів.
Запропоновані заходи з захисту біткойнів можуть вплинути на законних власників
Вимоги щодо забезпечення можуть створювати труднощі для осіб, які намагаються перевести свої законно володіні біткойни.
Наприклад, якщо особа має 1 BTC, збережених у вразливому гаманці, то згідно з пропозицією Філдса, їй потрібно ще 1 BTC квантово-безпечного виводу, щоб завершити транзакцію.
Тому, якщо власник залишить усі кошти на старому гаманці, йому може бути складно використати ці кошти без додаткових біткоїнів.
Fields визнає, що біткойн не може автоматично розрізняти законного власника та атакуючого, який відновив той самий приватний ключ за допомогою квантових обчислень.
«Мета цієї статті — лише представити ці ідеї як мислові експерименти», — написав Філдс, зазначивши, що він не вказав конкретних змін у програмному забезпеченні, необхідних для реалізації цих ідей.
Будь-яка реалізація спочатку вимагатиме квантово-безпечних вихідних даних транзакцій та нових правил консенсусу для управління вразливими монетами.
Розробники біткоїну продовжують розглядати інші можливі заходи захисту. Як раніше повідомляло crypto.news, Coinbase у жовтні закликала розробників готуватися до квантових загроз і попередила, що міграція існуючих гаманців може зайняти кілька років.
Дослідження Fireblocks також визначило відкриті ключі як основний ризик і оцінило, що мільйони BTC можуть знаходитися на вразливих адресах.
Інша квантове пропозиція BitMEX пропонує вводити обмеження для старіших гаманців лише після отримання доказів успішної квантової атаки.
У обговореннях у списку електронної пошти Fields залишилися нерозв’язаними кілька питань щодо дизайну, зокрема коефіцієнт забезпечення, час закінчення аукціону, покарання за невдалий ставку та умови, за яких вразливі монети можуть бути знищені.