Programista Bitcoina przedstawia trzy sposoby nałożyć koszty na atakujących kradnących bitcoiny za pomocą komputerów kwantowych

Trzy koncepcje mające podnieść koszty kradzieży z użyciem komputerów kwantowych

Cory Fields, programista Bitcoina związany z Inicjatywą Walut Cyfrowych MIT, przedstawił trzy możliwe sposoby, by zniechęcić do przyszłych kradzieży bitcoinów z użyciem komputerów kwantowych. Koncepcje opublikowane na liście mailingowej poświęconej rozwojowi Bitcoina mają sprawić, że atakujący będą ryzykować własne BTC, próbując ukraść monety wciąż podatne na ataki kwantowe. Zakładają wykorzystanie zabezpieczenia, blokad czasowych lub aukcji, zamiast po prostu przyjmować, że właściciele podatnych środków mogą je ochronić.

Fields przedstawił te mechanizmy jako eksperymenty myślowe, a nie gotowe zmiany w Bitcoinie. Jak stwierdził, ich wdrożenie za pomocą soft forka mogłoby być możliwe, ale nie oznacza to, że którakolwiek z propozycji zostanie przyjęta ani nie określa, jak miałaby działać w praktyce. Główne założenie jest takie, by próba kradzieży wiązała się z kosztem finansowym dla atakującego, co potencjalnie dałoby prawowitym właścicielom możliwość odzyskania środków, gdyby ktoś próbował wydać ich monety podatne na ataki.

Te koncepcje rozróżniają posiadaczy, którzy mogą z wyprzedzeniem przygotować dowód kryptograficzny, właścicieli zagrożonych środków, których klucze mogą zostać utracone, oraz starsze transakcje Bitcoin, które można by objąć aukcją. To rozróżnienie ma znaczenie, ponieważ koncepcje te nie zapewniają jednolitej ochrony każdej monecie. Każda z nich inaczej rozkłada ryzyko i możliwości odzyskania środków, a wiele istotnych szczegółów wymaga dopracowania, zanim będzie można ocenić ewentualne wdrożenie.

Kwantowe miny narażałyby zabezpieczenie na ryzyko

Pierwsza koncepcja, nazwana Kwantowymi minami, zakłada działanie jeszcze przed tym, jak komputery kwantowe będą w stanie złamać stosowane obecnie zabezpieczenia kryptograficzne. Posiadacz Bitcoinów potajemnie dołączałby dowód kryptograficzny do niewielkiej kwoty odpornej na komputery kwantowe. Dowód miałby potwierdzać, że posiadacz wcześniej znał klucz prywatny powiązany z zagrożonym wyjściem, dzięki czemu prawowity właściciel mógłby później wykazać swoje roszczenie, gdyby ktoś próbował przejąć te monety.

Jeśli ktoś później ukradłby zagrożone wyjście, proponowane zasady wydawania środków w systemie postkwantowym wymagałyby, aby monety zostały przeniesione wraz z równoważną kwotą własnych Bitcoinów odpornych na komputery kwantowe, wniesioną przez atakującego jako zabezpieczenie. Powstałe wyjście byłoby zablokowane na określony czas; jako przykład podano 30 dni. Opóźnienie dawałoby osobie dysponującej wcześniej zapisanym dowodem czas na zgłoszenie roszczenia.

Blokada nie rozstrzygałaby automatycznie, kto jest właścicielem spornych monet. Zgodnie z tą koncepcją prawowity właściciel ujawniłby wcześniej zapisany dowód i mógłby przejąć zabezpieczenie wniesione przez atakującego. Odwraca to zwyczajowe założenie, że złodziej może po prostu przenieść skradzione środki w inne miejsce: transakcja wymierzona w konkretne środki narażałaby część własnych Bitcoinów atakującego na utratę. Praktyczna skuteczność propozycji zależy więc od zasad dotyczących dowodów i wydawania środków, które nie zostały jeszcze określone.

Dwa modele aukcji odpowiadają na różne słabości

Aukcja ze stawkami Fieldsa ma na celu ochronę podatnych zasobów, których klucze prywatne mogą zostać utracone, przez co żaden właściciel nie będzie w stanie dostarczyć uprzedniego dowodu wymaganego przez Quantum Landmines. Uczestnicy stakowaliby BTC odporne na ataki kwantowe, zanim pojawi się zagrożenie kwantowe. Ich stawki pełniłyby funkcję ofert złożonych z wyprzedzeniem na podatne wyjścia, zapewniając alternatywną drogę do zgłaszania roszczeń w przypadkach, gdy pierwotny posiadacz klucza nie może skorzystać z mechanizmu landmines.

Jeśli atakujący spróbuje ukraść jedno z tych zagrożonych aktywów, model wymagałby wniesienia odpowiadającego mu zabezpieczenia. Po upływie początkowego okresu oczekiwania stakerzy mogliby ujawnić swoje oferty i odebrać część tego zabezpieczenia. Projekt dopuszcza również składanie przez innych uczestników ofert niższych lub wyższych, a wynik zależałby od zasad aukcji. W przeciwieństwie do dowodu własności zadeklarowanego z góry, proces opiera się na stake’u i rywalizacji między uczestnikami.

Taka struktura rodzi praktyczne pytania: kto może stakować, jaki jest związek ofert z konkretnymi zagrożonymi środkami oraz w jaki sposób aukcja ustala udział każdego uczestnika. Źródłowy opis nie zawiera odpowiedzi, a Fields zalicza zasady aukcji i proporcje zabezpieczeń do nierozstrzygniętych kwestii projektowych. W rezultacie pomysł ten przedstawia model zachęt, a nie ustaloną metodę identyfikowania prawowitych właścicieli ani podziału środków należących do atakującego.

Technologiczny potencjał a nierozstrzygnięte kwestie

Trzeci pomysł, Sats Auction, nie wymagałby od użytkowników wcześniejszego stakowania monet. Zamiast tego próba wydania bitcoinów ze starszych adresów uruchamiałaby aukcję po początkowym okresie blokady czasowej. Oferent z najwyższą ofertą otrzymałby monety pomniejszone o kwotę swojej oferty, natomiast oferent z drugą co do wysokości ofertą straciłby swoją ofertę, nie otrzymując niczego. W tym podejściu próba wydania środków staje się więc momentem, w którym uczestnicy mogą ze sobą konkurować.

Uzasadnienie przedstawione przez Fieldsa jest takie, że taka struktura mogłaby sprawić, iż kolejne próby udziału stawałyby się dla atakujących coraz droższe, a tym samym zniechęcać do prób kradzieży. To propozycja mechanizmu odstraszającego, a nie dowód na to, że mechanizm zapobiegałby atakom lub niezawodnie wskazywał prawowitych właścicieli. Jego skuteczność zależałaby od zasad aukcji, składanych ofert oraz sposobu rozliczania przegranych — wszystkie te szczegóły pozostają w opisie propozycji nierozstrzygnięte.

Ocena szerszego zagrożenia kwantowego również budzi spory w przedstawionych materiałach. W zeszłym miesiącu firma Alice & Bob oszacowała, że komputer kwantowy wykorzystujący 29 588 kubitów typu „cat” mógłby złamać klucz prywatny Bitcoina w około 62 minuty. Na początku tego roku analityk danych on-chain James Check argumentował, że nawet kradzież i sprzedaż monet z czasów Satoshiego nie zagroziłyby przetrwaniu Bitcoina. Sprzeczne opinie sprawiają, że skala zagrożenia i jego konsekwencje pozostają niepewne, a trzy koncepcje Fieldsa są nadal na etapie rozważań.

Źródło: CryptoPotato