Pavlo Kot

BTC Q-päev: mis juhtub, kui kvantarvuti murrab Bitcoini?

BTC Q-päev: mis juhtub, kui kvantarvuti murrab Bitcoini?
Bitcoini ähvardab võimalik kvantarvutuse oht

​Rohkem kui 6 miljoni BTC avalikud võtmed on juba avalikustatud, mistõttu võivad need mündid olla haavatavad. Piisavalt võimas kvantarvuti võiks teoreetiliselt tuletada vastavad privaatvõtmed, seades ohtu sadu miljardeid dollareid. Mis juhtuks Bitcoiniga, kui selline tehnoloogia ilmuks enne, kui võrk jõuab üle minna kvantkindlale krüptograafiale?

See artikkel on tõlgitud originaalist. Lugege meie korrespondendi algset versiooni siit.

Tegu ei ole stsenaariumiga, kus plokiahel lõpetab äkitselt plokkide loomise või keegi murrab SHA-256 krüptograafilise räsifunktsiooni. Peamine oht puudutab sel juhul digitaalallkirju.

Tänapäeval saab BTC-tehingu kehtivalt allkirjastada ainult privaatvõtme valdaja, samal ajal kui võrk kontrollib allkirja avaliku võtme abil. Shori algoritm võimaldab teoreetiliselt piisavalt võimsal kvantarvutil tuletada avalikule võtmele vastava privaatvõtme, mis lubaks ründajal kulutada kellegi teise münte.

Seega võiks Bitcoin jätkata tööd ka pärast „sajandi rünnaku” algust.

Kaevandajad jätkaksid plokkide loomist ja sõlmed tehingute valideerimist, kuid digitaalallkirjad ei tõendaks enam usaldusväärselt teatavate müntide omandiõigust. Probleem ulatuks siis üksikutest rahakottidest palju kaugemale: Bitcoini hoitakse juba ETF-ides, ettevõtete reservides ja muudes traditsioonilistes finantstoodetes.

Kuidas saaks Bitcoini häkkida?

Tänapäeval on privaatvõtme äraarvamine tavapärase arvutiga praktiliselt võimatu. See arvutuslik raskus tagab ECDSA ja Schnorri turvalisuse. Need on kaks digitaalallkirjade skeemi, mida kasutatakse Bitcoinis ja mis mõlemad põhinevad secp256k1 elliptilise kõvera krüptograafial.

Kvantarvutid muudavad seda olukorda. Shori algoritm suudab selle krüptograafia aluseks oleva matemaatilise probleemi lahendada põhimõtteliselt palju kiiremini. Kui kvantarvuti muutub piisavalt võimsaks, peaks ründaja hankima vaid avaliku võtme, tuletama sellele vastava privaatvõtme ja allkirjastama tehingu, millega kantakse kellegi teise BTC-d üle.

Võrgu jaoks näiks selline tehing kehtiv. Plokiahel ei tea, kes võtit algselt kontrollis; see kontrollib ainult matemaatilist allkirja.

Pärast edukat kvantarvuti rünnakut poleks praegusel protokollil seega võimalik eristada seaduslikku omanikku ründajast.

Kõik rahakotid pole aga võrdselt haavatavad. Glassnode'i andmetel olid 2026. aasta maiks avalikud võtmed püsivalt avalikustatud ligikaudu 6,04 miljoni BTC puhul ehk 30,2% emiteeritud kogupakkumisest. BIP-361 ettepanekus esitatud hinnang on suurem kui 34%, kuid metoodikad erinevad, mistõttu ei tohiks neid näitajaid käsitleda otseselt võrreldavatena.

Eriti haavatavad on vanemad P2PK-väljundid, mis kujutavad endast kulutatavate saldode kirjeid, ning Taprooti P2TR-väljundid, mille puhul on avalik võti väljundi struktuuris otse kättesaadav. Ohus on ka mündid, mis on seotud aadressidega, mille avalikud võtmed varasemate tehingute käigus avalikustati.

Sellist rahakotti saaks rünnata ette, ilma et peaks tegutsema vaid mõne minuti jooksul pärast tehingu edastamist ja enne selle kinnitamist. Väljundite puhul, mille avalikud võtmed on räsiga peidetud, avaneb ründeaken alles müntide kulutamisel. Kui tehing on avaldatud, peab ründaja tuletama privaatvõtme ja looma konkureeriva tehingu enne algse tehingu kinnitamist.

Arendajad nimetavad neid stsenaariume pikaks ja lühikeseks kokkupuuteks. Esimesel juhul on avalik võti teada juba ette, mis annab ründajale märksa rohkem aega. Teisel juhul suurendab piiratud ajavahemik vajaminevat arvutusvõimsust järsult.

Kõige vanemad mündid tekitavad veel ühe probleemi. Märkimisväärne osa Satoshi Nakamotole omistatud BTC-st asub varajastes väljundites, mille avalikud võtmed on juba avalikustatud.

Kui need mündid hakkavad pärast krüptograafiliselt olulise kvantarvuti ilmumist esimest korda aastakümnete jooksul liikuma, ei saaks turg kohe teada, kas nende õiguspärane omanik on tagasi pöördunud või on keegi privaatvõtmed tuletanud.

Esimesed tunnid: rahakottidest Wall Streetini

Plokiahel ise võiks plokkide loomist jätkata. Kriis ei algaks võrgu sulgumisest, vaid usalduse kadumisest sellesse, et digitaalallkiri kuulub tõepoolest konkreetsele kasutajale.

Üks suuremate kauplemisplatvormide esimesi samme oleks tõenäoliselt Bitcoini tehingute piiramine. Börsid ja hoidjad peaksid kindlaks tegema, millised väljundid on juba kompromiteeritud, kas reserve saab turvaliselt liigutada ning kas tehingu edastamine seaks mündid täiendavasse ohtu.

Samal ajal hakkaksid omanikud vahendeid haavatavatelt aadressidelt mujale liigutama. Kui miljonid kasutajad üritaksid BTC-d korraga üle kanda, võiks mempool tõsiselt ummistuda ja tehingutasud järsult tõusta.

Piisavalt võimsa kvantarvuti korral tekitaks osa neist ülekannetest kohe pärast avaliku võtme paljastamist ka ise lühikese ründeakna.

Usalduse kadumine Bitcoini omandiõiguse vastu mõjutaks kiiresti finantstooteid, mis hoiavad seda vara investorite nimel. USA spot-Bitcoini ETF-id hoiavad ligikaudu 1,5 miljonit BTC-d. Juriidiliselt ei kaoks nende fondide osakud kuhugi, kuid fondide tegevus sõltub sellest, kas hoidjad suudavad alusvara turvaliselt säilitada ja üle kanda.

Kvantumrünnak võib häirida ETF-i osakute loomist ja lunastamist. Kui hoidja ei saa reserve turvaliselt liigutada ega nende üle kontrolli tagada, võib Bitcoini väärtust ETF-i hindadega ühendav arbitraažimehhanism lakata toimimast.

Tõenäoliselt peaksid fondid oma tegevust piirama, kuni nad suudavad oma varade turvalisust kontrollida.

Avalikel ettevõtetel seisaksid ees samasugused probleemid. Strategyl on üle 848 000 BTC, mis tähendab, et järsk hinnalangus või osa reservide kompromiteerimine mõjutaks enamat kui ainult ettevõtte bilanssi.

Surve alla sattuksid ka lihtaktsiad, eelisväärtpaberid, võlakohustused ja muud instrumendid, mille kaudu investorid saavad Bitcoiniga kaudse kokkupuute.

Ka tuletisinstrumendid jääksid alles. CME futuurileping ei kaoks lihtsalt seetõttu, et usaldus digitaalallkirjade vastu on kadunud. Kui aga eri kauplemisplatvormid hakkaksid BTC-tehinguid piirama, satuks surve alla alusvara võrdlushinna usaldusväärsus.

Kaevandamine ei pruugi samuti seiskuda. Digitaalallkirju ründav kvantarvuti ei saavutaks SHA-256 vastu samasugust eelist. Kui aga Bitcoini hind kukuks, muutuks osa kaevandusseadmetest kahjumlikuks, räsimäär langeks ning kaevandamise majandusmudel avaldaks survet võrgu turvalisusele.

Bitcoini päästmine tähendab vanade müntide saatuse otsustamist

Selleks stsenaariumiks valmistumise vahendid on juba olemas. NISTi eksperdid on standardiseerinud postkvantkrüptograafilised digitaalallkirja skeemid ning Bitcoini arendajad arutavad, kuidas protokolli uuele krüptograafiale üleminekuks ette valmistada.

Näiteks pakub BIP-360 välja vaheetapi: uue P2MR-väljunditüübi, millel puudub kvantumrünnakutele haavatav Taprooti võtmepõhine kulutamisvõimalus. See võimaldaks luua väljundeid, mis on kaitstud pikaajalise kokkupuute rünnakute eest, ning valmistaks taristu ette postkvantallkirjade võimalikuks kasutuselevõtuks. Ainuüksi see lahendus ei kaitseks aga privaatvõtmete kiire taastamise eest pärast tehingu võrku edastamist.

Pealegi ei piisaks uue väljundivormingu kasutuselevõtust. Miljonid olemasolevad mündid jääksid vanematesse väljunditesse ja just siin algab kõige vastuolulisem küsimus.

BIP-361 kavandis pakutakse välja kaheetapiline üleminek. Umbes kolm aastat pärast aktiveerimist tohiks pärandväljundites olevaid vahendeid liigutada ainult postkvantväljunditesse. Veel kaks aastat hiljem muutuksid ECDSA ja Schnorri abil kaitstud allesjäänud müntide kulutamise reeglid märksa rangemaks.

Mõne rahakoti jaoks pakuvad autorid välja spetsiaalsed taastemehhanismid, mis võimaldaksid õiguspärastel omanikel oma omandiõigust tõendada, tuginemata olemasolevatele haavatavatele allkirjadele.

Selline lähenemine kaitseks võrku ründajate eest, kuid tekitaks teise probleemi. Kui omanik ei jõuaks õigel ajal münte üle kanda, kaotaks juurdepääsu varukoopia andmetele või kasutaks rahakotti, mis on taastamise toetamiseks liiga vana, võiksid tema BTC-d protokolli enda reeglite järgi sisuliselt külmutatuks jääda.

Alternatiiv on veelgi radikaalsem: jätta reeglid muutmata ja lubada piisavalt võimsa kvantarvuti esimesena hankinul haavatavad mündid endale võtta. Kaotatud Bitcoini või Satoshi varaste väljundite puhul poleks võrgul automaatset viisi kindlaks teha, kes on õiguspärane omanik ja kes tuletas võtme aastakümneid hiljem.

Arendajad arutavad seda valikut aktiivselt. Mõned leiavad, et kvantumkindlad funktsioonid tuleks kasutusele võtta varakult, vältides samal ajal kohustuslikku müntide külmutamist. Teised toetavad ranget üleminekutähtaega, põhjendades seda sellega, et tõeliselt võimeka kvantarvuti ilmumisel ei jää enam aega sujuvaks uuenduseks.

Uuritakse ka keerukamaid taastelahendusi.

2026. aastal Project Eleven esitles prototüüpi, mis kasutab nullteadmustõendeid vana rahakoti omandiõiguse tõendamiseks, tuginemata selle olemasolevale allkirjaskeemile. Lahendus on siiski katsejärgus ega lahenda probleemi kõigi varaste aadresside puhul, eriti nende puhul, mis loodi enne tänapäevaste seemnefraaside ja standardiseeritud varukoopiast taastamise meetodite kasutuselevõttu.

Seega ei peaks kvantarvuti tingimata Bitcoini seiskama. Palju ohtlikum on stsenaarium, kus plokkide loomine jätkub, kuid olemasolevad digitaalallkirjad ei suuda enam tagada, et münte kulutavad nende õiguspärased omanikud.

Kui üleminek postkvantkrüptograafiale algab varakult, jääb võrgul järkjärguliseks üleminekuks aega. Kui esimene suurem vargus toimub enne seda, muutub tehniline probleem hetkega finants- ja poliitiliseks: Bitcoin peab otsustama mitte ainult selle, kuidas uusi tehinguid kaitsta, vaid ka selle, kellel on õigus miljonitele vanadele BTC-dele.

See materjal võib sisaldada kolmandate osapoolte arvamusi, kuid sellel veebilehel olevad andmed ja teave ei kujuta endast investeerimisnõuandeid vastavalt meie lahtiütlusele. Kuigi järgime ranget toimetuslikku terviklikkust, võib see postitus sisaldada viiteid meie partnerite toodetele.