Estimación de 1200 qubits, presión de conversión para Bitcoin y Ethereum

La advertencia de que las computadoras cuánticas podrían amenazar los sistemas de firma existentes de Bitcoin (BTC) y Ethereum (ETH) ha vuelto a surgir en la agenda de seguridad de las criptomonedas. La clave no es la afirmación de que la red colapsará de inmediato, sino que los activos y protocolos con claves públicas expuestas deben preparar un camino de conversión criptográfica con anticipación.

Google Quantum AI estimó recientemente los recursos necesarios para romper la criptografía de curva elíptica de 256 bits basada en secp256k1 utilizada por BTC y ETH en un artículo publicado el 31 de marzo. Los coautores Ryan Babbush, Hartmut Neven y Dan Boneh presentaron combinaciones que requieren menos de 1200 qubits lógicos y menos de 90 millones de puertas topológicas, o menos de 1450 qubits lógicos y menos de 70 millones de puertas topológicas.

El artículo explica que, bajo la suposición de una estructura de tipo superconductora, una tasa de error físico de 10 a la menos 3 y conectividad plana, la ejecución del circuito podría ser posible en minutos y que el número de qubits físicos necesarios podría ser inferior a 500,000. El mismo día, Google declaró en su blog oficial que la industria de las criptomonedas debe prepararse para una conversión proactiva en lugar de una respuesta posterior.

Esta estimación no significa que el rendimiento de las computadoras cuánticas ya haya alcanzado un nivel de ataque. Sin embargo, como Google presentó un objetivo de conversión de criptografía post-cuántica para 2029 en su blog oficial, hay una tendencia en la que los grandes tecnólogos y las instituciones de estándares están comenzando a influir en la infraestructura de billeteras de criptomonedas y custodia.

El escenario de ataque es un ataque de "on-spend" que calcula la clave pública durante la transacción. En BTC, hay tiempo entre que una nueva transacción se sube al mempool y se incluye en un bloque. Aunque el tiempo de bloque de ETH es corto, la estructura en la que la clave pública de una cuenta ya transaccionada permanece en la cadena se considera un riesgo adicional.

La criptografía de clave pública utiliza un método en el que se utilizan claves públicas y privadas por separado. El usuario firma la transacción con la clave privada, y la red verifica la validez de la firma en base a la clave pública. Si una computadora cuántica suficientemente potente puede calcular la clave privada a partir de la clave pública, la premisa de seguridad del sistema de firma existente podría verse comprometida.

La documentación oficial de Ethereum explica que las computadoras cuánticas representan una amenaza a largo plazo para ECDSA, BLS, compromisos KZG y pruebas de conocimiento cero. Sin embargo, se ha señalado que la amenaza actual no es "inminente". Ethereum ha propuesto 2029 como el objetivo para la conversión a prueba de cuántica en su hoja de ruta Lean Ethereum.

En el caso de Bitcoin, la cuestión está más cerca del consenso que de la tecnología. CoinDesk informó que aproximadamente 6.9 millones de BTC están en una estructura de exposición de clave pública. Esto no se refiere a una cantidad que se pueda robar de inmediato, sino a una estimación de exposición basada en el tipo de dirección y el historial de transacciones donde la clave pública se ha revelado en la cadena.

En el repositorio de Bitcoin Core, se ha presentado una propuesta de investigación que aborda el soporte de billeteras a prueba de cuántica y la conversión de consenso, pero este tema ha terminado en un estado de "sin planes". Las discusiones anteriores también llevaron a la necesidad de cambios en el protocolo, compatibilidad de billeteras y reflejos en intercambios y custodia.

Ethereum tampoco está en una etapa de resolución automática. CoinDesk informó que las 100 billeteras principales de Ethereum poseen aproximadamente 20.5 millones de ETH, y al menos 70 claves de administrador importantes están expuestas en la cadena. Los contratos inteligentes existentes, los puentes y las capas 2 requieren cambios en las claves y modificaciones en el código.

La comunidad de desarrolladores está discutiendo la combinación de firmas post-cuánticas y agregaciones STARK. En Ethereum Magicians, se han presentado propuestas como "EIP-8288: Tipo de marco para firmas PQ y agregaciones STARK". La abstracción de cuentas, el formato de almacenamiento de claves y la compatibilidad con la capa 2 se consideran tareas que deben alinearse durante el proceso de conversión.

Las reacciones de la industria son mixtas. Algunas comunidades abogan por la necesidad urgente de mover activos con claves públicas expuestas, mientras que otros muestran escepticismo, argumentando que el momento real de la amenaza está mucho más lejos. Ambas perspectivas se distancian de la afirmación de que el hardware actual podría romper BTC y ETH de inmediato.

El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST) ha aconsejado a las organizaciones que utilizan criptografía de clave pública que deben migrar a criptografía a prueba de cuántica ahora. El NIST ha presentado un cronograma para eliminar gradualmente los algoritmos vulnerables a cuántica de los estándares para 2035. El punto de discusión en las redes de criptomonedas también se centra en cuánto se puede reducir el tiempo de conversión en comparación con el momento en que el hardware esté disponible.

Para los inversores nacionales, la cuestión no es tanto la proyección de precios como la estructura de almacenamiento. La carga de conversión puede variar según qué tipo de sistema de firma y método de gestión de claves utilizan los intercambios, custodios y operadores de billeteras. La estimación de exposición de claves públicas no se refiere a una cantidad que se pueda robar de inmediato, sino que debe verse como un rango de riesgo para evaluar las prioridades de conversión.

El artículo de Google, la documentación oficial de Ethereum y el cronograma del NIST apuntan todos en la misma dirección. Los ataques cuánticos no son un problema de hoy, pero la conversión criptográfica no es una tarea que se complete en un día. Ethereum ha establecido un objetivo para 2029, y el NIST planea eliminar gradualmente los algoritmos vulnerables a cuántica de los estándares para 2035.

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