Квантовые вычисления угрожают Биткойну! Эксперты предупреждают, что 1,1 миллиона Сатоши может быть украдено.

С увеличением близости квантовых вычислений к взлому шифрования Биткойна, Биткойн сталкивается с серьезной угрозой для своего существования. Последний отчет Фонда прав человека (HRF) показывает, что в настоящее время около 6,5 миллионов Биткойнов подвержены «удаленной» квантовой атаке. Теоретически, держатели Биткойнов могут защитить 4,49 миллиона из них, переместив свои остатки на адреса, устойчивые к квантовым атакам, но 1,7 миллиона, включая 1,1 миллиона Сатоши Накамото, будут заморожены.

Как квантовые вычисления угрожают безопасности Биткойна

（источник: Фонд прав человека, Presidio Bitcoin）

Квантовые вычисления больше не являются просто научной фантастикой или параноидальными мечтами криптопанков; они официально стали серьезной угрозой для первой в мире безграничной валюты — Биткойна. Если вы когда-либо думали, что творение Сатоши Накамото не подвержено угрозам существования, то вы сильно ошибались. В последнем отчете Фонда прав человека сторонники Биткойна и криптографы выразили свои сомнения по этому поводу.

Квантовая угроза проявляется в двух основных аспектах: “удаленные атаки” и “ближайшие атаки”. Цель удаленной атаки — спящие и повторно используемые адреса, атака осуществляется с использованием открытого ключа. Шифрование Биткойна с использованием эллиптической кривой (ECDSA) зависит от односторонности вычисления открытого ключа из закрытого ключа, традиционным компьютерам потребуется миллиарды лет, чтобы его взломать, но квантовые компьютеры теоретически могут сделать это за считанные часы. Как только открытый ключ будет скомпрометирован (что происходит после любой транзакции расхода), квантовый атакующий сможет вычислить закрытый ключ обратно, получив контроль над всеми средствами на этом адресе.

Краткосрочная атака использует окно транзакции. Когда пользователь инициирует транзакцию Биткойн, транзакция транслируется в сеть и ждет подтверждения от майнеров, это временное окно обычно составляет 10 минут. Если злоумышленник сможет с помощью квантового компьютера вычислить приватный ключ за эти 10 минут, он сможет украсть средства до подтверждения оригинальной транзакции. Эта атака более сложная, но с увеличением производительности квантовых компьютеров она может стать реальностью в будущем.

Квантовые вычисления и двойная атака на Биткойн

Удаленная атака: на спящие адреса с раскрытым публичным ключом злоумышленники имеют достаточно времени для взлома приватного ключа с помощью квантового компьютера.

Ближняя атака: вычисление приватного ключа в течение 10 минут после подтверждения транзакции для быстрого кражи средств

Квантовые вычисления ставят под угрозу Биткойн стоимостью почти 700 миллиардов долларов. Эта цифра основана на текущей рыночной капитализации Биткойна и пропорции уязвимых адресов. Кроме того, 4,49 миллиона Биткойнов могут быть безопасно защищены только если держатели быстро примут меры и мигрируют на устойчивые к квантовым атакам адреса. Это требует от пользователей активных действий, чтобы перевести остатки со старых адресов на новые квантово-безопасные адреса, но многие держатели могут даже не подозревать о существовании такого риска.

Риск постоянной утечки 1,1 миллиона BTC Сатоши Накамото

Проблема в том, что это означает, что 1,7 миллиона Биткойнов, включая легендарные 1,1 миллиона, принадлежащие Сатоши Накамото, будут заморожены в течение долгого времени, и, как только начнётся квантовая атака, они окажутся под угрозой кражи. Биткойны Сатоши не могут быть защищены, поскольку эти токены хранятся на самых ранних адресах P2PK (Pay-to-Public-Key), этот тип адреса напрямую раскрывает публичный ключ и не может быть защищён путём миграции.

Легенда о 1,1 миллионе Биткойнов Сатоши Накамото всегда была частью сообщества Биткойн. Эти токены не двигались с момента их добычи в 2009 году, и многие считают, что Сатоши навсегда потерял свои приватные ключи или выбрал навсегда заблокировать их как “первоначальный вклад”. Однако появление квантовых вычислений изменило эту нарративу. Если квантовые злоумышленники смогут взломать приватные ключи этих адресов, они получат контроль над средствами, составляющими около 5% от общего предложения Биткойна, что достаточно для катастрофического влияния на рынок.

Более широкие 1,7 миллиона уязвимых Битов включают адреса ранних майнеров, потерявших свои приватные ключи, долгосрочные неиспользуемые спящие кошельки и исторические активы, использующие устаревшие форматы адресов. Держатели этих Битов либо уже потеряли доступ, либо не знают, что их активы под угрозой. Судьба этих токенов вызывает глубокие философские и этические споры в сети Биткойн.

Споры о «уничтожении или краже» накаляются: должны ли разработчики пытаться уничтожить криптовалюты, подверженные квантовым атакам, заморозить их или позволить квантовым ворам украсть утерянные кошельки? Мнения разделились, и это не удивительно для проекта, погруженного в концепцию собственности, антиконтроль и антиконтрольное управление. Уничтожение или заморозка этих токенов будут противоречить основным принципам Биткойна — неизменности и святости собственности. Однако бездействие может позволить квантовым злоумышленникам получить огромные богатства и нанести разрушительный удар по ценности и доверию к Биткойну.

Технологические и управленческие вызовы квантового безопасного обновления

!

（источник: Фонд прав человека, Presidio Bitcoin）

Переход на квантово-устойчивые алгоритмы не является лишь техническим побочным вопросом. HRF акцентирует внимание на двух категориях решений: схемах подписи на основе решеток и схемах подписи на основе хеширования, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Более крупные ключи означают более объемные транзакции, уменьшение количества транзакций в каждом блоке, более тяжелую нагрузку на полные узлы и, вероятно, откроют новую главу в争比的 биткойн.

В качестве справки, размер подписи на основе графов примерно в десять раз больше существующей подписи, а самый компактный хэшированный аналог в 38 раз больше. Такой рост масштаба катастрофичен для блокчейна Биткойн. Текущий лимит размера блока Биткойн составляет 1 МБ, и в среднем каждый блок содержит около 2000-3000 транзакций. Если размер подписи для каждой транзакции увеличится в 10 раз, емкость транзакций в каждом блоке резко упадет до 200-300, что приведет к снижению пропускной способности сети Биткойн с уже ограниченных 3-7 TPS до менее 1 TPS.

Квантовая безопасность транзакций приведет к увеличению объема блокчейна, превратив проблему масштабируемости Биткойна из легкого беспокойства в невыносимый удар. Это не просто техническая задача, это испытание для сети Биткойн, готова ли она продолжать развиваться, не разрушая свою первоначальную уникальность. Любое технологическое усовершенствование потребует переработки кошельков, обновления оборудования, повторного обучения операторов узлов и глобального обучения пользователей.

Соучредитель Coin Metrics и адвокат Биткойна Ник Картер в своей недавней статье откровенно заявил: «На мой взгляд, квантовые вычисления — это крупнейший риск, с которым сталкивается Биткойн. Это насущная большая проблема для многих финансовых систем и различных других блокчейнов, но для Биткойна это уникальная, сложная и трудная для решения проблема.»

Управление сложностями: двусторонний меч децентрализации

Децентрализованный процесс обновления Биткойн является как его величайшим преимуществом, так и величайшим недостатком. В отличие от последнего обновления операционной системы Apple, Биткойн не получает автоматических исправлений безопасности. Механизм согласования означает долгие перипетии, продолжительность которых зачастую измеряется годами, а не неделями. Любое значительное обновление требует широкого консенсуса среди майнеров, операторов узлов, разработчиков и пользователей, и этот процесс крайне медлителен.

Как подводит итог отчет: «Обновление Биткойна для защиты от квантовых угроз является как криптографической, так и человеческой задачей. Любой успешный софт-форк, интегрирующий антиквантовые подписи, потребует обучения пользователей, продуманного дизайна пользовательского интерфейса, а также координации глобальной экосистемы, включая пользователей, разработчиков, производителей оборудования, операторов узлов и гражданское общество.»

Сообщество должно координировать действия программистов, разработчиков кошельков, групп сторонников и миллионов скептически настроенных держателей (многие из которых даже не знают, что их токены имеют уязвимости в безопасности). История показывает, что даже дружелюбные обновления могут занять годы на завершение, а график появления квантовых вычислений все еще неясен, поэтому окно возможностей для действий может закрыться быстрее, чем ожидалось.

Для бунтовщиков Биткойна, крипто-панков и невольных изгнанников послание ясное: продолжайте учиться, продолжайте обновляться, не думайте, что броня Сатоши Накамото навсегда неуязвима. Как предупреждает эксперт по безопасности Биткойна, ключевой разработчик и соучредитель Casa Джеймсон Лопп, наибольшей угрозой для Биткойна является нечто большее, чем квантовые вычисления, а именно - безразличие.

«Если люди будут безразличны к обсуждению того, как улучшить Биткойн, то Биткойн станет уязвимым и более подверженным новым угрозам, которые могут возникнуть.» Это предупреждение выявляет настоящую опасность, с которой сталкивается Биткойн: не в том, что технология сама по себе не может быть обновлена, а в том, что сообщество может впасть в самодовольство, полагая, что существующая система уже «достаточно хороша», и отказавшись от необходимых изменений.

Результаты Биткойна по-прежнему слабы

Детальный анализ Фонда прав человека показывает, что Биткойн далеко не только спекулятивный инструмент. Для активистов, журналистов и диссидентов, сталкивающихся с финансовым прессингом в условиях авторитарных режимов, он является спасательным кругом. Децентрализация, приватность и отсутствие необходимости в разрешении для доступа к Биткойну - вот что обеспечивает свободное движение пожертвований и предотвращает конфискацию средств правительством. Но все эти чудеса зависят от мощной шифровки, и квантовые вычисления являются единственным технологическим прорывом, способным разрушить эти невидимые барьеры.

Любое устойчивое решение требует участия широких масс, а не только отправки кодов на GitHub. Судьба забытых Биткойнов (возможно, и легитимность всей экосистемы) зависит от того, как сеть Биткойн справится с этими политическими, техническими и социальными вызовами в течение следующего десятилетия. Несмотря на то что исследователи соревнуются в разработке квантово-устойчивых обновлений, в области Биткойна все движется медленно.