Coinbase, giełda przechowująca na rzecz klientów około 5 proc. wszystkich bitcoinów, apeluje, by już teraz rozpocząć przygotowania do zabezpieczenia sieci przed komputerami kwantowymi. Takie maszyny mogłyby w przyszłości zagrozić obecnym metodom ochrony portfeli. Firma podkreśla, że aktualizacja Bitcoina może potrwać lata, dlatego nie warto czekać, aż ryzyko stanie się bezpośrednie.
Jak działa zabezpieczenie bitcoina?
Portfel można porównać do skrytki, do której każdy może coś włożyć, ale otworzyć ją może tylko właściciel. Publiczny klucz służy do odbierania środków, a prywatny pozwala je wydawać. Przy transakcji portfel tworzy cyfrowy podpis, który sieć weryfikuje za pomocą klucza publicznego.
Bitcoin korzysta obecnie z dwóch metod podpisywania transakcji: ECDSA i Schnorra. Są one uznawane za bezpieczne wobec klasycznych komputerów, ponieważ odtworzenie klucza prywatnego na podstawie publicznego wymagałoby obliczeń przekraczających ich możliwości.
Dlaczego komputery kwantowe budzą obawy?
Odpowiednio zaawansowany komputer kwantowy mógłby w przyszłości wyliczyć klucz prywatny na podstawie publicznego, a następnie przejąć środki z podatnego portfela. Maszyny zdolne do takiego ataku określa się jako komputery kwantowe istotne dla kryptografii. Według części prognoz mogą pojawić się w kolejnych latach, choć obecnie taka technologia nie istnieje.
Rozwiązaniem ma być kryptografia postkwantowa, czyli metody podpisu zaprojektowane tak, by były odporne na ataki kwantowe. Coinbase zaznacza jednak, że nie wystarczy wybrać nowego algorytmu. Zabezpieczenia muszą działać zarówno dla nowych, jak i starszych środków, mieścić się w ograniczeniach sieci i być możliwe do wdrożenia przez użytkowników oraz duże instytucje.
Przygotowania do zmian w Bitcoinie wymagają czasu i szerokiego porozumienia. Zagrożenie kwantowe nie jest dziś bezpośrednie, ale warto planować z wyprzedzeniem. Szczególne znaczenie będzie miało takie wdrożenie, które nie narazi użytkowników na nowe ryzyka.
Przygotowania trzeba rozpocząć wcześniej
Bitcoin jest systemem zdecentralizowanym, więc zmiany wymagają uzgodnień wśród wielu uczestników. Aktualizacja zasad konsensusu i przeniesienie użytkowników na nowe rozwiązania mogą zająć dużo czasu. Coinbase uważa zatem, że prace powinny ruszyć przed ogłoszeniem, że komputer kwantowy potrafi już łamać stosowane zabezpieczenia.
Deweloperzy Bitcoina rozważają już propozycje dotyczące ochrony postkwantowej. Giełda wskazuje kilka kierunków, które jej zdaniem warto uwzględnić w dalszych pracach.
Więcej o źródłach zagrożeń dla kryptowalut przeczytasz w artykule: Prywatne klucze, a nie smart kontrakty, odpowiadają za 40% strat w krypto – co się zmienia.
Elastyczne formaty i stopniowe przejście
Jednym z pomysłów jest oddzielenie formatu transakcji od konkretnego rodzaju podpisu. Dzięki temu sieć mogłaby obsługiwać nowe, odporne na komputery kwantowe metody bez przebudowy całego systemu przy każdej zmianie. Coinbase wskazuje w tym kontekście m.in. propozycje P2MR (BIP-360) oraz P2TRv2.
Przejście na nowe zabezpieczenia mogłoby odbywać się etapami. Przykładowy wariant pozwalałby wydać środki przy użyciu albo dotychczasowego klucza ECDSA lub Schnorra, albo nowego klucza postkwantowego. Użytkownicy mogliby w ten sposób wcześniej ochronić swoje portfele, bez konieczności jednoczesnego przenoszenia wszystkich środków.
Bezpieczne podpisy i wsparcie dla instytucji
Niektóre postkwantowe metody podpisu wymagają, by portfel zapamiętywał dodatkowe informacje po każdej transakcji. Jeśli użytkownik odtworzy portfel ze starej kopii zapasowej i utraci ten zapis, może nieświadomie ponownie wykorzystać jednorazowy klucz. W określonych warunkach stwarza to ryzyko sfałszowania podpisu.
Takie rozwiązania mogą być wydajne, ale wymagają ostrożnego zarządzania. Coinbase postuluje, by obok nich dostępne były także metody niewymagające przechowywania tego rodzaju stanu. Firma zwraca również uwagę na jakość implementacji: ważne są m.in. zgodne działanie na różnych urządzeniach, ochrona przed wyciekiem informacji i odporność na błędy generatora liczb losowych.
Nowe rozwiązania powinny też współpracować z obliczeniami wielostronnymi, czyli MPC. Technika ta pozwala rozdzielić kontrolę nad kluczem między kilka podmiotów lub urządzeń, zamiast przechowywać go w jednym miejscu. To istotne dla giełd, powierników i innych dużych organizacji, które muszą chronić znaczne zasoby.
Co zrobić ze starymi i zapomnianymi portfelami?
Osobnym wyzwaniem są portfele, których właściciele nie zdążą przenieść środków na nowe zabezpieczenia. Część może należeć do osób, które utraciły dostęp do kluczy, a niektóre starsze typy adresów ujawniły klucze publiczne. W razie pojawienia się odpowiednio zaawansowanego komputera kwantowego takie środki mogłyby stać się celem ataku.
Coinbase nie opowiada się za konkretnym sposobem postępowania z bitcoinami, które pozostaną w starych portfelach. Uważa jednak, że dyskusja o nich nie powinna blokować prac nad ochroną aktywnych użytkowników. Ewentualny mechanizm przenoszenia lub ratowania środków sam musiałby być odporny na ataki kwantowe, by nie stworzyć nowej drogi do ich kradzieży.
Dobrze, że temat pojawia się przed faktycznym zagrożeniem. Przy Bitcoinie konsensus i migracja portfeli mogą potrwać znacznie dłużej niż wybór samego algorytmu.
Na razie brzmi jak problem na odległą przyszłość, ale giełdy mają interes w tym, żeby o nim mówić już teraz. Ciekaw jestem, czy Coinbase poprze konkretne rozwiązanie, czy tylko apeluje.
Mam trochę BTC na starym adresie i nie do końca rozumiem: czy klucz publiczny jest ujawniony dopiero po wysłaniu transakcji, czy zależy to od typu adresu? Warto przenosić środki już teraz?
P2TR i Schnorr same w sobie nie są „złamane” — problem dotyczy modelu bezpieczeństwa przy odpowiednio dużym komputerze kwantowym. Dobrze też pamiętać, że migracja to nie tylko zmiana formatu podpisu, ale aktualizacja walletów, custody i procedur odzyskiwania.
Trochę mnie niepokoi pomysł, żeby stare środki jakoś „ratować”. Jeśli mechanizm będzie miał wyjątki albo specjalne uprawnienia, to prędzej czy później ktoś spróbuje je wykorzystać.
Jeśli część podpisów postkwantowych wymaga trzymania stanu, to backup portfela robi się jeszcze ważniejszy. Wiele osób ma seed zapisany raz na kartce i nie myśli o tym, że po odtworzeniu portfel może nie mieć całej historii potrzebnej do bezpiecznego podpisywania.
„Komputer kwantowy w kolejnych latach” to bardzo szeroki przedział. Nie panikowałbym i nie przenosił środków do pierwszego portfela z etykietą quantum-safe — poczekałbym na sprawdzone standardy i niezależne audyty.