Bitcoin: Um avanço significativo pode simplificar a transição para a era pós-quântica

Pesquisadores em criptografia pós-quântica revelaram em 29 de julho um sistema de provas de conhecimento zero capaz de proteger as carteiras de Bitcoin sem modificar os endereços existentes. Assinada pela AmericanFortress, essa inovação surge em um momento em que a ameaça do Q-Day se torna mais real. Uma solução viável para o ecossistema?

Em resumo

• O sistema ZKPoSP substitui as assinaturas ECDSA por provas ZK que verificam a posse da frase seed sem revelá-la
• A geração de uma prova leva de 12 a 13 segundos, enquanto sua verificação leva menos de 10 milissegundos
• O Bitcoin Security Consortium, que reúne BlackRock, Coinbase e Strategy, investiu 15 milhões de dólares ao longo de três anos

Um escudo que aposta na prova sem revelação

Desde que o processador Willow do Google aproximou o horizonte do Q-Day, a corrida pela proteção das blockchains se intensificou. O desafio é imenso: migrar milhões de endereços de Bitcoin para formatos pós-quânticos se assemelha a um quebra-cabeça logístico. A AmericanFortress, uma empresa de cibersegurança baseada em Wyoming, projetou uma abordagem diferente para contornar essa dificuldade.

Apresentada em um artigo da Decrypt intitulado << ZKPoSP: Provas de Conhecimento Zero Pós-Quânticas para Carteiras Determinísticas Hierárquicas >>, a proposta dos pesquisadores ataca o cerne do problema.

Em vez de exigir uma migração massiva de fundos, o sistema ZKPoSP substitui as assinaturas digitais tradicionais por provas de conhecimento zero. Essas provas verificam que o proprietário realmente possui a frase seed da carteira, sem nunca expor essa informação sensível.

<< Os avanços recentes em hardware quântico, especialmente o processador Willow do Google, reduziram significativamente o tempo até a chegada de computadores quânticos relevantes do ponto de vista criptográfico >>, escrevem os autores.

No universo blockchain, onde os padrões BIP32, BIP44 e SLIP-10 dominam a gestão de carteiras, um computador quântico executando o algoritmo de Shor pode recuperar qualquer chave privada ECDSA a partir da chave pública correspondente.

O protocolo complementar QBIP32, também detalhado no estudo, suporta várias curvas elípticas enquanto permanece compatível com as carteiras HD existentes. Implementado em Rust através da máquina virtual de conhecimento zero RISC Zero, o sistema gerou provas em 12 a 13 segundos para uma verificação em 9 a 10 milissegundos. Um modo << pós-Q-Day >> reduz ainda mais esse tempo para algumas operações.

Seis milhões de Bitcoins já vulneráveis na cadeia

A vulnerabilidade do Bitcoin frente à computação quântica não é uma hipótese teórica. Em maio, a plataforma de análise Glassnode estimou que cerca de 6,04 milhões de bitcoins, ou quase 30% da oferta em circulação, já têm suas chaves públicas expostas na blockchain. Cada transação que gasta bitcoins torna a chave pública visível, oferecendo uma superfície de ataque para um futuro computador quântico.

Esse fato levou os grandes nomes da indústria a agir. Na semana passada, BlackRock, Coinbase, Strategy, Fidelity Digital Assets e Galaxy oficializaram o Bitcoin Security Consortium, com um investimento de 15 milhões de dólares ao longo de três anos. Sua missão: financiar a pesquisa sobre a segurança do Bitcoin frente a ataques quânticos. O Departamento de Comércio dos EUA também anunciou mais de 2 bilhões de dólares em subsídios para empresas de computação quântica.

Nenhuma rede blockchain adotou ainda o documento da AmericanFortress. Qualquer implantação exigiria a adesão de desenvolvedores, fornecedores de carteiras, exchanges e mineradores.

A corrida por soluções pós-quânticas acelera

A corrida pelo blindagem pós-quântica não se limita à AmericanFortress. No início deste mês, o Project Eleven propôs um mecanismo de recuperação que permitiria aos detentores provar a propriedade de uma carteira através da frase seed em vez de uma assinatura digital clássica, após o Q-Day.

Em março, a BTQ Technologies lançou a primeira implementação funcional do BIP-360 em uma testnet chamada << Bitcoin Quantum >>, destinada a avaliar formatos de transação resistentes a ataques quânticos. Essas iniciativas, combinadas com a formação do consórcio, delineiam um ecossistema que leva a ameaça a sério.

No universo blockchain, um computador quântico executando o algoritmo de Shor pode recuperar qualquer chave privada ECDSA a partir da chave pública correspondente, ameaçando todas as carteiras em produção hoje.

Os pesquisadores insistem em um ponto central: com a frase seed permanecendo secreta, os proprietários legítimos poderiam continuar a provar o controle de seus fundos, mesmo que as chaves privadas individuais fossem comprometidas.

Em suma, a proposta da AmericanFortress adiciona uma peça promissora ao quebra-cabeça da segurança pós-quântica. O ecossistema Bitcoin agora possui várias pistas, do ZKPoSP ao BIP-360, passando por mecanismos de recuperação por seed, que convergem para um mesmo objetivo. Resta transformar esses protótipos de laboratório em padrões adotados pela indústria.