Debatten om Bitcoins post-kvante migrasjon
Debatten om Bitcoins post-kvante migrasjon har nådd nye høyder, med fokus på lommeboksikkerhet og håndtering av inaktive mynter. Ledger CTO Charles Guillemet har argumentert for at det kan være lettere å velge en ny signaturordning enn å flytte Bitcoin-brukere og eksisterende midler på en sikker måte.
Teknisk analyse av migrasjonsproblemer
I en teknisk analyse publisert av Ledger, sa Guillemet at «Bitcoin har ikke et kvante datamaskinproblem i dag,» men advarte om at migrasjonsforskning, programvareimplementering, endringer i maskinvarelommebøker og brukeradopsjon kan ta år. Han påpekte at ingen kryptografisk relevante kvante datamaskiner som kan bryte Bitcoins nåværende signaturer er kjent for å eksistere, og tidspunktet for en slik maskin forblir usikkert.
SHRINCS: Et post-kvante signaturforslag
Hans gjennomgang fokuserer på SHRINCS, et utkast til Bitcoin-spesifikk post-kvante signaturforslag som kombinerer en mindre tilstandsfull signeringsmekanisme med en større statsløs gjenopprettingsbane. Spesifikasjonen er fortsatt uferdig, har ikke fått tildelt BIP-nummer, og dens formelle sikkerhetsbevis er TODO.
Guillemet understreket at Bitcoin har et migrasjonsproblem, og at migrasjoner kan ta år å få riktig.
Utfordringer med migrasjon
Guillemet delte overgangen inn i tre problemer: valg av et post-kvante signaturordning, tilpasning av Bitcoin-lommebøker og protokollinfrastruktur til denne ordningen, samt avgjøre hvordan eksisterende BTC bør flyttes til kvante-resistente utganger. Det siste problemet inkluderer mynter hvis eiere kan ha mistet nøklene sine eller ikke har flyttet midler på mange år.
Bitcoins nåværende transaksjonsautorisering er sterkt avhengig av ECDSA og Schnorr-signaturer bygget på elliptisk kurvekryptografi. En tilstrekkelig kapabel kvante datamaskin som kjører Shor’s algoritme kan teoretisk gjenvinne private nøkler fra eksponerte offentlige nøkler, men ingen offentlig demonstrert maskin kan utføre dette angrepet mot Bitcoin i dag.
Implementering og sikkerhet
Guillemet sa at migrasjon ikke kan vurderes utelukkende ut fra den kryptografiske styrken til et erstatningsordning, fordi lommebøker, maskinvareenheter, backupsystemer og multi-enhetsoppsett må implementere det på en sikker måte. Han beskrev å oppnå sosial enighet om sårbare arve-mynter som et av de vanskeligere uløste spørsmålene.
En lignende posisjon har blitt uttrykt av andre kryptografer. Stanford-kryptograf Dan Boneh har argumentert for at Bitcoin bør forberede seg på kvante risiko samtidig som man unngår en forhastet migrasjon som kan introdusere alvorlige programvarefeil.
SHRINCS spesifikasjoner
Den nåværende SHRINCS-utkast spesifikasjonen beskriver et hash-basert system bygget rundt SHA-256, den samme hash-familien som allerede brukes omfattende av Bitcoin. Dens designere har som mål å oppnå omtrent 128 biter av klassisk sikkerhet og 64 biter av kvante-sikkerhet under deres valgte parametere.
Dens 48-byte offentlige nøkkel forplikter seg til to signeringsveier. Den kompakte ruten bruker Flexible XMSS og WOTS+C, og produserer tilstandsfulle signaturer fra 548 bytes opp til 4,619 bytes. En statsløs fallback basert på SLH-DSA-konsepter produserer en 5,777-byte signatur.
Fremtidige utfordringer
Blockstream Research har argumentert for at hash-baserte signaturer tilbyr konservative kryptografiske antagelser og relativt billig verifisering. Dens mai-forskning bemerket at standardiserte post-kvante signaturer er mye større enn Bitcoins nåværende 64-byte Schnorr-signaturer, noe som skaper press på blokkplass og transaksjonsgjennomstrømning.
SHRINCS er bare en del av den nåværende Bitcoin kvante-sikkerhetsdiskusjonen. BIP 360, kalt Pay-to-Merkle-Root, er et separat utkast til forslag designet for å fjerne Taproots kvante-sårbare nøkkelbaneutgifter og beskytte brukere mot langvarige angrep. BIP 361 adresserer migrasjonsproblemet mer direkte.
Konklusjon
Ingen offentlig demonstrert kvante datamaskin kan for tiden gjenvinne Bitcoins private nøkler fra dens elliptiske kurve offentlige nøkler. Guillemet beskriver den umiddelbare utfordringen som å forberede en migrasjon før slik maskinvare blir praktisk. SHRINCS er en eksperimentell utkast spesifikasjon uten et tildelt BIP-nummer. Den er ikke aktivert i Bitcoin Core eller Bitcoin konsensusregler.
