Europol ostrzega: portfele kryptowalutowe „głównym ryzykiem" ataków kwantowych

Agencja ds. egzekwowania prawa UE, Europol, opublikowała w środę dwa raporty, wzywając organizacje, decydentów i branżę kryptowalutową do rozpoczęcia już teraz przygotowań na komputery kwantowe zdolne do złamania powszechnie stosowanego szyfrowania.

Pierwszy z nich, Quantum Computing and Cryptocurrencies, opracowany przez Europejskie Centrum Cyberprzestępczości Europolu, wskazuje portfele kryptowalut jako „główny punkt narażenia na zagrożenia kwantowe”. Portfele opierają się na parze kluczy: kluczu prywatnym, który autoryzuje transakcje, oraz kluczu publicznym, którego sieć używa do ich weryfikacji.

Wystarczająco potężny komputer kwantowy mógłby wyprowadzić klucz prywatny z ujawnionego klucza publicznego, pozwalając atakującemu wydać środki bez autoryzacji, jak podaje raport – moment ten jest często określany jako Q-Day.

Funkcje skrótu, które łączą bloki i stanowią podstawę kopania, są w dużej mierze odporne na komputery kwantowe, jak podaje raport, ponieważ złamanie 256-bitowego skrótu nadal wymagałoby liczby operacji, którą nazywa „astronomicznie wysoką przy przewidywalnej technologii”.

„Kryptowaluty nie upadną z powodu komputerów kwantowych” – podsumowuje raport, zalecając jednocześnie „proaktywną obronę” w celu zapewnienia ich długoterminowego bezpieczeństwa. Zaleca stopniowe przejście na kryptografię odporną na komputery kwantowe, wraz z ulepszeniami w zakresie bezpieczeństwa portfeli i zarządzania kluczami.

Portfele, których klucze publiczne są już widoczne w łańcuchu, nie mogą zostać zabezpieczone po fakcie. Dla nich „jedynym rozwiązaniem jest prewencyjna migracja” – podaje raport, a właściciele przenoszą środki do nowych portfeli przed jakimkolwiek atakiem. Firma analityczna zajmująca się łańcuchami bloków, Glassnode, oszacowała w maju, że 6,04 miliona BTC, czyli 30,2% wyemitowanej podaży, ma już ujawniony klucz publiczny.

Aktualizacja Bitcoina niesie ze sobą własne koszty. Standaryzowane przez NIST podpisy postkwantowe są od 10 do 120 razy większe niż podpisy ECDSA używane obecnie przez Bitcoina, co według raportu grozi przeciążeniem przestrzeni bloków, podniesieniem opłat i spowolnieniem potwierdzeń. Raport cytuje badanie z 2024 roku, które szacuje, że migracja każdego nieużytego wyjścia transakcji wymagałaby co najmniej 76 dni skumulowanego przestoju, czyli około 300 dni, gdyby prace zajmowały 25% każdego bloku.

Raport cytuje mapę drogową IBM, która zakłada komputer kwantowy odporny na błędy do 2029 roku, oraz badanie z 2025 roku, w którym 32 ekspertów oceniło szanse na to, że maszyna złamie szyfrowanie RSA-2048 w ciągu 24 godzin w następnej dekadzie, na 28% do 49%.

Microsoft podobnie oczekuje skalowalnej informatyki kwantowej do 2029 roku, podczas gdy badania Google z marca oraz wspomagane przez AI zawody we wrześniu obniżyły szacunki zasobów potrzebnych do ataku na kryptografię krzywych eliptycznych używaną przez Bitcoina.

Rada doradcza Coinbase ds. kwantowych wezwała w czerwcu deweloperów do rozpoczęcia prac nad migracją postkwantową już teraz, podczas gdy Ripple i Stellar Development Foundation opublikowały plany migracji. W lipcu dziewięć firm, w tym BlackRock, Coinbase i Strategy, zobowiązało się do przekazania łącznie 15 milionów dolarów w ciągu trzech lat na badania nad bezpieczeństwem Bitcoina, w tym nad obroną kwantową.

„Zbieraj teraz, odszyfruj później”

Drugi raport, Zbieraj teraz, odszyfruj później, opracowany wspólnie z hiszpańskim Uniwersytetem Carlosa III w Madrycie, analizuje atakujących, którzy gromadzą dziś zaszyfrowane dane, aby odszyfrować je później. Wykazał on, że powszechnie stosowane protokoły, takie jak TLS, SSH i OpenPGP, są podatne na ataki, przy czym ryzyko różni się w zależności od konfiguracji i zarządzania kluczami.

Według raportu „obecnie nie ma wyraźnych dowodów” na to, że technika ta jest systematycznie wykorzystywana na dużą skalę. Wymagane zasoby sprawiają, że najbardziej prawdopodobnymi celami są komunikacja rządowa i poufne dane biznesowe.

Trzy unijne organy nadzoru finansowego zwróciły uwagę we wrześniu na tę samą taktykę, ostrzegając, że komputer kwantowy zdolny do złamania szyfrowania może pojawić się, zanim technologia ta będzie miała jakiekolwiek realne zastosowanie komercyjne. Grupa Współpracy ds. NIS UE zaleciła, aby państwa członkowskie przyjęły strategię migracji postkwantowej do końca 2026 roku.

W przypadku płatności raport dotyczący kryptowalut stwierdza, że przechwytywanie w czasie rzeczywistym stanowi bardziej bezpośrednie ryzyko kwantowe niż retrospektywne odszyfrowywanie. Opisuje atak „just-in-time”, w którym komputer kwantowy wyprowadza klucz prywatny w krótkim oknie między ujawnieniem klucza publicznego przez transakcję a jej potwierdzeniem.

Europol zaleca utworzenie grupy roboczej pod przewodnictwem Komisji Europejskiej, obejmującej Europol, unijną agencję ds. cyberbezpieczeństwa ENISA oraz unijny organ ds. przeciwdziałania praniu pieniędzy, która regularnie informowałaby decydentów. Amerykański Narodowy Instytut Standardów i Technologii zaproponował wycofanie najpowszechniejszych obecnie konfiguracji klucza publicznego do 2030 roku i stopniowe wyeliminowanie klasycznej kryptografii klucza publicznego do 2035 roku, zgodnie z drugim raportem.