Прорывное исследование показывает, что биткойн можно защитить от квантовых угроз без серьезного обновления, хотя и по цене 200 долларов за транзакцию.
В рамках новаторской разработки исследователь из StarkWare представил новый подход к обеспечению устойчивости биткойн-транзакций к атакам квантовых компьютеров без необходимости внесения каких-либо изменений в базовый протокол Биткойн. Этот новаторский метод, получивший название Quantum Safe Bitcoin (QSB), был представлен Авиху Леви в недавно опубликованной статье и призван обеспечить временное решение для снижения рисков, связанных с квантовыми вычислениями.
По своей сути QSB стремится заменить традиционные меры безопасности на основе подписей доказательствами на основе хеша, тем самым обеспечивая целостность транзакций даже перед лицом потенциальной квантовой атаки. Эта инновационная парадигма проектирования использует свойства хеш-функций для создания уникального, защищенного от несанкционированного доступа «отпечатка пальца» для каждой транзакции, что делает чрезвычайно трудной подделку или манипулирование даже самыми мощными компьютерами.
В отличие от традиционных цифровых подписей, которые полагаются на взаимодействие между открытым и закрытым ключами для аутентификации транзакций, подход QSB на основе хэша использует вычислительную мощность графических процессоров (GPU) для создания безопасного одностороннего математического дайджеста данных транзакции. Этот фундаментальный сдвиг в криптографической методологии позволяет QSB работать в рамках существующей структуры консенсусных правил Биткойна, устраняя необходимость в софтфорке, сигнализации майнеров или длительных сроках активации.
Примечательно, что конструкция QSB основана на более ранней концепции Binohash, которая пыталась повысить безопасность транзакций за счет введения дополнительного уровня вычислительной сложности. Однако ограничения Binohash, особенно его зависимость от криптографии, уязвимой для квантовых атак, были устранены в архитектуре QSB на основе хэша.
Хотя QSB предлагает надежное, квантово-устойчивое решение, его внедрение обходится дорого. По оценкам Леви, создание действительной транзакции QSB может повлечь за собой расходы в размере от 75 до 200 долларов США, в первую очередь из-за необходимости в обширных вычислительных ресурсах, таких как облачные графические процессоры. Это существенное увеличение затрат далеко от текущей средней комиссии за транзакцию в 33 цента.
Более того, транзакции QSB, скорее всего, потребуют нестандартного процесса передачи, при котором пользователям придется напрямую отправлять свои транзакции майнерам, желающим их обработать, вместо того, чтобы полагаться на традиционную сеть блокчейнов. Кроме того, несовместимость QSB с более быстрыми и доступными уровнями, такими как Lightning Network, а также ее сложность делают его менее практичным решением для повседневных транзакций.
Леви прямо характеризует QSB как «последнюю меру», призванную обеспечить временное решение в случае квантовой атаки, а не долгосрочную замену обновлений на уровне протокола. Такие предложения, как BIP-360, направленные на интеграцию квантовоустойчивых схем подписи посредством софт-форка, остаются более жизнеспособным и масштабируемым решением, хотя и с более длительными сроками активации. Неопределенность вокруг графика внедрения BIP-360 в сочетании с зарождающимся состоянием квантовых вычислений подчеркивает важность QSB как средства обеспечения немедленной безопасности транзакций биткойнов, хотя и за счет значительных затрат.