Исследователи американской компании AmericanFortress предложили криптографическую систему, которая, по их утверждению, позволит биткойну и другим блокчейн-кошелькам противостоять будущим квантовым атакам без изменения существующих адресов. Система заменяет традиционные эллиптические подписи на доказательства с нулевым разглашением информации, сохраняя при этом совместимость с иерархическими детерминированными кошельками.
Квантовая угроза
Учёные сосредоточились на так называемом «Q-Day» — моменте, когда отказоустойчивый квантовый компьютер сможет использовать алгоритм Шора для извлечения закрытых ключей из открытых. «Недавние достижения в области квантовых вычислений, включая процессор Google Willow, существенно сократили временные рамки до появления криптографически значимых квантовых компьютеров, — отмечают авторы работы. — В блокчейне квантовый компьютер может восстановить любой закрытый ключ эллиптической кривой из соответствующего открытого ключа, угрожая каждому кошельку, работающему сегодня».
Особенность биткойна в том, что при отправке монет открытый ключ становится видимым в блокчейне, что создаёт уязвимость для квантовых атак. По оценкам Glassnode, примерно 30% всех биткойнов в обращении уже имеют открытые ключи в цепи.
Технология ZKPoSP
Вместо требования пользователям перенести средства на новые адреса система заменяет цифровые подписи доказательствами с нулевым разглашением, которые проверяют владение фразой восстановления кошелька. Поскольку сама фраза остаётся секретной, легитимные владельцы смогут доказать контроль над кошельками даже после компрометации отдельных закрытых ключей.
Система получила название ZKPoSP (Zero-Knowledge Proof of Seed Provenance) и включает QBIP32 — схему производства ключей, совместимую с существующими кошельками. Прототипный тест показал время генерации доказательства 12–13 секунд и время проверки около 9–10 миллисекунд.
Путь к внедрению
Исследование пока не принято ни одной блокчейн-сетью и требует поддержки разработчиков, провайдеров кошельков, бирж, майнеров и пользователей. Однако интерес индустрии к квантоустойчивой криптографии растёт: ранее этот месяц проект Eleven предложил механизм восстановления, позволяющий доказать владение биткойн-кошельком через фразу восстановления после Q-Day, а в марте BTQ Technologies выпустила первую рабочую реализацию стандарта BIP-360 в тестовой сети.
На прошлой неделе ведущие компании — BlackRock, Coinbase, Fidelity Digital Assets, Galaxy и другие — создали Bitcoin Security Consortium с инвестициями в 15 млн долларов за три года для поддержки исследований и защиты биткойна от квантовых атак.