Coinbase закликала розробників Bitcoin почати готуватися до загроз квантових обчислень, попередивши в технічному документі від 13 жовтня, що оновлення безпеки криптовалюти може зайняти кілька років.
Резюме
- Coinbase володіє приблизно 5% існуючих Bitcoin і рекомендує завчасно готуватися до майбутніх квантових загроз.
- Перехід Bitcoin до квантово-стійкої безпеки може зайняти кілька років, згідно з технічним документом Coinbase.
- Coinbase визначила BIP-360 і P2TRv2 як гнучкі дизайни для впровадження майбутніх квантово-стійких систем підпису.
- Компанія запропонувала гібридні гаманці, які підтримують існуючі підписи Bitcoin поряд із майбутніми методами постквантової автентифікації.
- Coinbase закликала розробників вирішувати питання неактивних Bitcoin і втрачених приватних ключів окремо від технічних оновлень.
Coinbase опублікувала свої рекомендації у вівторок, окресливши, як Bitcoin міг би поступово впроваджувати квантово-стійкі цифрові підписи, захищаючи при цьому існуючі гаманці та інституційні активи. Компанія, яка заявляє, що зберігає приблизно 5% усіх існуючих BTC на зберіганні, закликала до гнучких дизайнів транзакцій, посиленого захисту гаманців і процесу міграції, який не залежить від вирішення всіх суперечок щодо старіших монет.
Coinbase попереджає, що оновлення квантової безпеки Bitcoin може зайняти роки
У своєму документі від 13 жовтня Coinbase пояснила, що перехід Bitcoin до квантово-стійкої безпеки передбачає більше, ніж просто впровадження нового алгоритму цифрового підпису. Розробники повинні враховувати комісії за транзакції, пропускну здатність мережі, сумісність гаманців і здатність вузлів Bitcoin самостійно перевіряти транзакції.
Компанія попередила, що зміни консенсусу та міграції гаманців часто вимагають років планування та координації. Вона заохотила розробників почати підготовку до того, як дослідники продемонструють квантовий комп'ютер, достатньо потужний, щоб зламати існуючі криптографічні підписи Bitcoin.
Наразі Bitcoin покладається на криптографію на еліптичних кривих, включаючи підписи ECDSA та Schnorr, для авторизації транзакцій. Достатньо потужний квантовий комп'ютер теоретично міг би вивести приватні ключі з відкритих ключів, що стали відомими, дозволяючи зловмиснику витрачати кошти без авторизації.
Пропозиція не стверджує, що така машина наразі існує або що криптографічний захист Bitcoin було зламано. Coinbase описала загрозу як майбутню можливість, що вимагає підготовки до того, як необхідна технологія стане доступною.
Компанія вже почала готувати власні системи зберігання до постквантової безпеки. Її робота включає обговорення з дослідниками Bitcoin, інженерні внески у проєкти з відкритим кодом і участь у Bitcoin Security Consortium.
Раніше дослідження Coinbase щодо квантових ризиків Bitcoin закликало розпочати планування міграції до появи практичного квантового зловмисника. Незалежна консультативна рада компанії підтримала розробку захисних технологій, залишаючи рішення щодо недоступних або покинутих коштів процесу управління Bitcoin.
Жовтнева публікація Coinbase просуває цю дискусію, визначаючи технічні вимоги для гаманців, форматів транзакцій та інституційного зберігання. Компанія наголосила, що її рекомендації залишаються внеском у поточний процес розробки, а не остаточним рішенням щодо майбутнього дизайну безпеки Bitcoin.
Coinbase підтримує BIP-360 і гнучкі гаманці Bitcoin
Серед запропонованих технічних підходів Coinbase визначила BIP-360 і P2TRv2 як дизайни, варті розгляду для переходу Bitcoin. Обидва прагнуть забезпечити гнучкі структури транзакцій, які могли б вмістити нові системи цифрових підписів.
BIP-360 запроваджує Pay-to-Merkle-Root, або P2MR — запропонований тип вихідних транзакцій, похідний від існуючої архітектури Taproot у Bitcoin. Ця конструкція усуває опцію витрачання за ключовим шляхом у Taproot, яка розкриває публічний ключ, що може стати вразливим для достатньо потужного квантового комп'ютера.
Офіційна специфікація BIP-360 описує P2MR як запропоновану зміну через soft-fork, призначену для захисту від атак із тривалим розкриттям, пов'язаних із публічними ключами. Вона не впроваджує самостійно постквантовий алгоритм підпису і не запобігає всім можливим квантовим атакам. Пропозиція залишається в статусі чернетки.
Coinbase припустила, що гнучка конструкція виходів могла б дозволити розробникам впроваджувати або замінювати криптографічні алгоритми без необхідності щоразу перепроєктувати структуру транзакцій Bitcoin. Така гнучкість вимагала б чітких правил для верифікації транзакцій, дозволів на витрачання та ідентифікації підписів.
Компанія конкретно рекомендувала розглянути постквантові алгоритми підпису, зокрема ML-DSA, SLH-DSA та FN-DSA, щойно відповідні стандарти стануть доступними. Вона визначила SHRINCS — запропоновану компактну конструкцію підпису на основі хешів — як ще одного кандидата, що потребує подальшої оцінки.
За словами Coinbase, розробникам слід оцінити розмір підписів, швидкість обробки, комісії за транзакції та сумісність з апаратним забезпеченням, перш ніж обирати підхід. Більші підписи могли б збільшити вимоги до простору в блоках і підвищити витрати на транзакції під час масштабної міграції.
Попереднє тестування BIP-360 у квантовій тестовій мережі Bitcoin продемонструвало експериментальні транзакції P2MR. У березні BTQ Technologies повідомила про підтримку створення адрес, поповнення, підписування та підтвердження транзакцій у своїй тестовій мережі. Ця реалізація не означала активації BIP-360 у головній мережі Bitcoin.
Гаманці Bitcoin могли б підтримувати старі та нові підписи
Щодо самої міграції Coinbase рекомендувала оцінити поетапну систему, яка дозволяє користувачам Bitcoin впроваджувати сильніший захист до того, як старі підписи буде виведено з ужитку.
Один із можливих підходів передбачає гібридний гаманець із двома альтернативними способами витрачання. Користувачі могли б авторизувати транзакції через наявні підписи ECDSA або Schnorr, тоді як окремий постквантовий ключ забезпечував би інший шлях витрачання.
Coinbase описала цю конфігурацію як потенційну конструкцію 1-з-2. Така конструкція могла б дозволити користувачам рухатися до стійкої до квантових загроз безпеки, не чекаючи, поки розробники врегулюють усі деталі майбутньої політики щодо старіших підписів Bitcoin.
Компанія запропонувала оцінити виходи, призначені виключно для постквантових підписів, для ранніх користувачів, а також механізми, покликані зменшити розкриття публічних ключів під час транзакцій. Можливі майбутні обмеження на платежі на старі типи адрес вимагали б окремого розгляду.
Інституційне зберігання створює додаткові вимоги. Coinbase заявила, що нові системи підпису повинні залишатися сумісними з багатосторонніми обчисленнями, або MPC — технікою безпеки, яка дозволяє кільком сторонам або системам брати участь у криптографічному підписуванні.
Coinbase висловила особливе занепокоєння щодо алгоритмів підпису зі станом, які вимагають від систем відстежувати інформацію між операціями підписування. Повторне використання стану підписування може створити слабкі місця в безпеці, зокрема потенційну підробку підпису.
Згідно з документом, великі кастодіальні установи керують інфраструктурою підписування на кількох серверах і в кількох локаціях. Координація підписів зі станом між цими системами могла б створити операційні труднощі, якщо записи буде втрачено, продубльовано або відновлено неправильно.
Компанія рекомендувала зберегти опцію підписування без стану, якщо Bitcoin зрештою підтримає постквантові алгоритми зі станом. Розробникам слід надати постачальникам гаманців чіткі інструкції щодо управління станом підписування та безпечного відновлення після збоїв.
Раніша робота Coinbase над постквантовим зберіганням досліджувала, як установи могли б підготуватися до різних криптографічних систем, перш ніж розробники Bitcoin оберуть остаточний стандарт. Вересневе обговорення включало потенційні альтернативи з програмованими апаратними модулями безпеки.
Coinbase закликає до окремого обговорення втрачених Bitcoin
Ще одне невирішене питання стосується Bitcoin, що зберігається в старих гаманцях, які, можливо, ніколи не перейдуть на стійкі до квантових загроз адреси.
Coinbase визначила кілька категорій, що потребують уваги, зокрема гаманці з публічно розкритими ключами, неактивні активи, втрачені приватні ключі та Bitcoin, пов'язаний із найранішими роками існування криптовалюти.
Деякі з цих монет можуть залишатися у законній власності, тоді як інші можуть бути назавжди недоступними. Компанія заявила, що майбутня політика міграції повинна буде враховувати, чи зможуть такі кошти переміщатися після набуття чинності обмежень на старіші підписи.
У документі обговорювалися можливі методи відновлення, що включають інформацію про seed-фразу гаманця, криптографічні докази та зобов'язання за транзакціями. Coinbase застерегла, що будь-який механізм відновлення повинен залишатися безпечним проти зловмисника, який має доступ лише до відкритого публічного ключа.
Це питання з'явилося в окремих пропозиціях щодо розробки Bitcoin. BIP-361 під назвою «Post Quantum Migration and Legacy Signature Sunset» пропонує поступово обмежити старіші підписи після того, як стане доступною система постквантових виходів. Його чернетка описує поетапну міграцію, за якою слідують суворіші правила для застарілих транзакцій.
BIP-361 залишається пропозицією і не був активований. Його автори окреслюють можливий графік, що включає початковий перехідний період і подальші обмеження на застарілі витрати, причому домовленості щодо відновлення залишаються предметом подальших досліджень.
Coinbase рекомендувала обговорювати такі рішення незалежно від технічної розробки постквантових підписів. Компанія заявила, що розбіжності щодо недоступних коштів не повинні перешкоджати роботі над захистом активних гаманців.
У документі визначено подальші потреби в тестуванні, що стосуються перевірки транзакцій, апаратних гаманців, витрат на комісії, поширення блоків і часу, необхідного для переміщення потенційно вразливих біткоїн-активів. Coinbase закликала до відтворюваного процесу оцінювання, який порівнює альтернативні системи підписів у реалістичних мережевих умовах.
Її публікація від 13 жовтня не встановила жодного дедлайну для користувачів Bitcoin щодо міграції, не схвалила конкретний остаточний алгоритм підпису та не оголосила запропоновану дату активації. Компанія заявила, що її подальша робота продовжиться через обговорення з дослідниками, розробниками та учасниками відкритого коду.
