Авиху Леви из StarkWare предложил квантовую защиту биткоина без изменения протокола

Защита биткоина от квантовых атак без софтфорка

Авиху Леви, главный директор по продукту компании StarkWare, представил концепцию под названием Quantum Safe Bitcoin (QSB). Схема позволяет сделать биткоин-транзакции устойчивыми к угрозе со стороны квантовых компьютеров — и при этом не требует обновления протокола первой криптовалюты.

«Quantum-Safe Bitcoin Transactions Without Softforks» — Avihu Levy ✨🐺 (@avihu28), оригинальный пост

На сегодняшний день стандартные транзакции в сети биткоина используют алгоритм ECDSA, основанный на математике эллиптических кривых. Эта криптографическая схема потенциально уязвима перед квантовыми вычислениями — в частности, перед алгоритмом Шора, который способен взламывать подобные системы защиты.

Как работает QSB

Вместо эллиптической криптографии концепция QSB опирается на механизм Binohash — одноразовую подпись, которая встроена непосредственно в существующий язык Bitcoin Script. Binohash обеспечивает целостность транзакции через механизм Proof-of-Work.

Тем не менее сама по себе Binohash также подвержена взлому при помощи квантовых вычислений. QSB решает эту проблему через создание так называемой «хеш-в-подпись» (hash-to-signature). Этот подход требует от отправителя решить задачу, построенную на хешировании, а не на математике эллиптических кривых.

По словам Леви, даже самый мощный квантовый компьютер окажется бессильным перед такой защитой. Разработчик пояснил, что задача опирается исключительно на устойчивость RIPEMD-160 к нахождению прообраза и не зависит от каких-либо допущений об эллиптических кривых, а значит, полностью защищена от алгоритма Шора.

Почему это важно

Квантовая угроза для биткоина обсуждается на протяжении нескольких лет, однако до сих пор большинство предлагаемых решений — например, BIP-360 — предполагают внесение изменений на уровне протокола, что требует широкого консенсуса в сообществе. QSB принципиально отличается: схема работает в рамках существующих возможностей Bitcoin Script и не нуждается в софтфорке. Это делает её потенциально более быстрой в развёртывании, если квантовая угроза станет реальной.

Стоимость и ограничения

Леви оценил стоимость одной QSB-транзакции в $75–150 по текущим ценам на облачные вычисления. Для сравнения: средняя комиссия в сети биткоина составляет около $0,3. Из-за столь значительной разницы автор сам охарактеризовал инструмент как «меру последней надежды».

При этом Леви назвал стоимость «практически приемлемой», поскольку вычисления можно распределить и запустить на нескольких графических процессорах параллельно.

Среди основных препятствий для массового внедрения QSB разработчик выделил:

• Лимиты на размер кода и скриптов в сети биткоина
• Отсутствие поддержки ряда функций, включая микроплатежи Lightning Network
• Экспериментальный характер инициативы

Экстренная мера, а не замена полноценного решения

Несмотря на совместимость с базовыми правилами сети, QSB на данном этапе остаётся экспериментальной разработкой. Леви подчеркнул, что при реальной квантовой угрозе необходимо продолжать поиск и внедрение наиболее эффективного, удобного и соответствующего потребностям биткоина решения — через полноценные изменения на уровне протокола.

Ранее, в апреле, биткоин-разработчик Олаолува Осунтокун представил прототип инструмента для защиты биткоин-кошельков от потенциальных квантовых атак.