A indústria cripto está cada vez mais ciente de que a computação quântica poderá, eventualmente, desafiar os sistemas criptográficos que protegem o Bitcoin e outras redes proeminentes. No entanto, a ameaça provavelmente está a anos ou décadas de distância, de acordo com um novo relatório da Ark Invest — empresa de gestão de investimentos da investidora de tecnologia Cathie Wood — e da Unchained, empresa de serviços financeiros focada em Bitcoin.
O relatório publicado na quarta-feira examina se os avanços na computação quântica poderiam permitir que o algoritmo de Shor quebrasse a criptografia de curva elíptica usada para proteger as carteiras de Bitcoin. Os autores afirmam que as máquinas quânticas atuais ainda estão muito aquém da capacidade necessária para comprometer a segurança do Bitcoin, ecoando comentários de especialistas em computação quântica.
“Os sistemas quânticos de hoje carecem das capacidades necessárias para comprometer o Bitcoin. Avanços significativos iriam, primeiramente, perturbar a segurança da internet, desencadeando respostas coordenadas muito além do Bitcoin”, escreveram os pesquisadores. “Em nossa opinião, o desenvolvimento quântico será uma progressão tecnológica gradual — não um evento súbito — dando aos mercados e à rede Bitcoin tempo para se adaptarem.”
O relatório surge num momento em que a conversa sobre computação quântica e criptomoedas tem aumentado constantemente no último ano, com figuras proeminentes como o CEO da Coinbase, Brian Armstrong, o cofundador do Ethereum, Vitalik Buterin, e o fundador da Cardano, Charles Hoskinson, abordando o risco.
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“Comentaristas frequentemente dividem duas eras distintas no desenvolvimento da computação quântica em relação ao Bitcoin: uma era em que a computação quântica não pode afetar o Bitcoin e outra em que ela quebrou completamente a criptografia subjacente do Bitcoin”, afirmou o relatório.
A segurança do Bitcoin depende de funções de hash que protegem a mineração e a estrutura de blocos, e da criptografia de curva elíptica que comprova a propriedade da carteira. No entanto, futuros computadores quânticos poderiam potencialmente reverter chaves públicas para recuperar chaves privadas, levantando preocupações sobre ataques de “colher agora, descriptografar depois”, nos quais os dados da Blockchain são coletados hoje para serem explorados quando os computadores quânticos se tornarem poderosos o suficiente.
O relatório, no entanto, afirma que os computadores quânticos de hoje operam na era “Noisy Intermediate-Scale Quantum” (NISQ), tipicamente usando cerca de 100 qubits lógicos. Quebrar uma chave de Bitcoin com um computador quântico exigiria milhares de qubits de alta qualidade, corrigidos por erro, e um número enorme de operações quânticas confiáveis — muito além do que as máquinas quânticas atuais podem fazer.
Devido a esses limites, o relatório afirma que qualquer ameaça quântica ao Bitcoin provavelmente surgiria em etapas, em vez de tudo de uma vez.
“Em nossa opinião, dentro de 10 a 20 anos, a comunidade de pesquisa [de computação quântica prática] fará progresso suficiente em algoritmos para dar à comunidade de desenvolvedores do Bitcoin tempo para adaptá-los e otimizá-los para a Blockchain do Bitcoin, máquina virtual e ecossistema de ferramentas, dispositivos e empresas”, escreveram os pesquisadores.
Pesquisadores estimam que os computadores quânticos se tornariam úteis primeiramente em campos como a química antes de avançar o suficiente para quebrar sistemas criptográficos mais fracos. Mais tarde, eles seriam capazes de atacar a criptografia de curva elíptica usada em carteiras de Bitcoin, levando inicialmente um tempo significativo para quebrar chaves individuais. Em sua fase final, os computadores quânticos seriam capazes de quebrar chaves mais rapidamente do que o intervalo de bloco de aproximadamente 10 minutos do Bitcoin.
Mesmo que a ameaça seja gradual em vez de instantânea, o relatório observa que uma parcela substancial da oferta de Bitcoin poderia ser exposta se os computadores quânticos eventualmente quebrassem a criptografia de curva elíptica.
“Cerca de 1,7 milhão de Bitcoin estão em endereços P2PK vulneráveis que se acredita estarem perdidos, enquanto outros aproximadamente 5,2 milhões de BTC estão em endereços reutilizados ou Taproot que poderiam ser migrados — juntos, eles representam cerca de 35% da oferta total de Bitcoin”, escreveram os pesquisadores.
O relatório afirma que os desenvolvedores do Bitcoin podem, eventualmente, precisar adotar a criptografia pós-quântica, uma classe de sistemas criptográficos projetados para permanecerem seguros contra computadores quânticos.
Em fevereiro, os desenvolvedores incorporaram o BIP 360 ao repositório de melhorias do GitHub do Bitcoin, avançando um potencial framework pós-quântico para a rede. O BIP 360 introduz um novo tipo de saída chamado Pay-to-Merkle-Root, ou P2MR, que desabilitaria um recurso técnico chamado gasto por caminho de chave (key-path spending), que expõe chaves públicas quando as moedas são gastas.
A integração dessas proteções na rede Bitcoin exigiria, no entanto, mudanças em suas regras de consenso — um processo que depende do acordo de toda a comunidade descentralizada de desenvolvedores, mineradores e usuários.
“O Bitcoin não é apenas uma peça de software. Existe todo um ecossistema de carteiras, dispositivos de hardware e exchanges, e migrar tudo isso levará tempo”, disse o coautor do BIP 360 e criptógrafo Ethan Heilman ao Decrypt. “Ainda há questões em aberto sobre quais algoritmos usar e qual é a abordagem correta, então as discussões sobre atualizações pós-quânticas podem levar de cinco a 10 anos.”
O design do Bitcoin dificulta grandes mudanças, uma característica que o relatório afirma proteger a rede, mas que pode atrasar o processo de adoção e implementação de atualizações.
“Nessa perspectiva, a cautela do Bitcoin representa uma compensação entre adaptabilidade e garantia, o que continuará a moldar sua evolução de longo prazo”, afirmou o relatório.
Essa dinâmica, disse Heilman, também pode moldar como os desenvolvedores priorizam as atualizações: “Se a ameaça não é urgente, as coisas avançam lentamente. Uma vez que se torna real, o desenvolvimento tende a acelerar.”
* Traduzido e editado com autorização do Decrypt.
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