CEO da Quantus: A indústria cripto corre o risco de ficar sem tempo para se preparar para o Q-Day

Os computadores quânticos ainda não são capazes de quebrar blockchains em larga escala, mas a indústria cripto pode ter menos tempo para se preparar do que muitos supõem. O CEO da Quantus, Christopher Smith, explica por que as assinaturas digitais seriam o primeiro alvo, por que o Bitcoin enfrenta uma transição mais difícil para a segurança pós-quântica do que outras blockchains e como a IA poderia acelerar a ameaça. Em uma entrevista à Traders Union, ele também explica por que acredita que alguém já pode possuir um computador quântico suficientemente poderoso e o que poderia acontecer se a indústria cripto não conseguir concluir a transição a tempo.

O Q-Day pode estar mais próximo do que o esperado

– A IBM tornou a computação quântica acessível a um público mais amplo em 2016. Por que a segurança quântica se tornou um tópico tão urgente agora? Quem corre mais risco com os avanços na computação quântica? 

– A tecnologia quântica existe há décadas. Relógios atômicos e lasers datam de antes dos anos 1970. As bases teóricas da computação quântica foram lançadas na década de 1980 e o algoritmo de Shor (aquele com o qual todos estão preocupados) foi descoberto em 1994. 

Todo mundo está falando sobre isso de repente, 30 anos depois, porque levou todo esse tempo para desenvolver a computação quântica a um ponto em que ela pudesse realisticamente executar o algoritmo de Shor. As pessoas estão preocupadas com o algoritmo de Shor porque ele pode resolver eficientemente certos problemas matemáticos que se acreditava serem difíceis. Esses problemas formam a base da criptografia moderna, que protege muitos tipos de informações, desde segredos militares e transações financeiras online até a maioria das blockchains.

Assim que os computadores quânticos puderem executar o algoritmo de Shor, todos esses sistemas terão que atualizar sua criptografia. Muitas empresas de tecnologia já começaram a migrar para a criptografia pós-quântica. Infelizmente, as blockchains são os sistemas mais difíceis de atualizar. Há mais de US$ 2 TRILHÕES em risco na indústria cripto que precisam migrar para soluções pós-quânticas e não há muitas disponíveis atualmente.

– Quão perto estamos de um computador quântico capaz de quebrar a criptografia usada pelas blockchains de hoje? Em que ponto poderemos dizer que a ameaça se tornou prática em vez de teórica? 

– Esta é uma pergunta difícil de responder por várias razões. A primeira é que o desenvolvimento tecnológico não é linear. Ele acontece aos trancos e barrancos. É imprevisível.

A segunda é que a IA está acelerando tudo, especialmente o setor quântico. A melhor maneira de ver isso é estudar https://ecdsa.fail. Há alguns meses, o Google desenvolveu uma versão muito mais eficiente do algoritmo de Shor, mas o governo dos EUA emitiu uma ordem de silêncio porque estava preocupado com adversários como a China usando-o. O Google acabou publicando o artigo, mas sem revelar os detalhes do algoritmo.

Algumas semanas depois, uma equipe cripto chamada EigenLabs disse: "Vamos ver o que tem na caixa", e criou uma plataforma aberta onde qualquer pessoa poderia usar IA para melhorar o melhor algoritmo publicamente conhecido. A comunidade de código aberto levou apenas três dias para igualar os resultados do Google e, no mês seguinte, quase dobrou o desempenho do algoritmo. Logo depois, o presidente Donald Trump emitiu uma ordem executiva encurtando drasticamente o prazo para as agências governamentais dos EUA migrarem para a criptografia pós-quântica. Isso mostra que o governo dos EUA subestimou drasticamente o impacto da IA na computação quântica.

A terceira razão pela qual prever o Q-Day é difícil é a segurança nacional. Devemos assumir que os laboratórios de hardware quântico também estão sujeitos a ordens de silêncio e estão usando IA para acelerar seu progresso. Como levará anos para as blockchains migrarem, devemos levar essa ameaça a sério imediatamente.

– O CEO da Blockstream, Adam Back, argumentou que é improvável que os computadores quânticos representem uma ameaça prática ao Bitcoin por mais 20 a 40 anos, enquanto outros especialistas acreditam que a transição deve começar agora. Por que as opiniões divergem tanto e qual visão você considera mais convincente?

– Bem, todo mundo está sempre defendendo seus próprios interesses, e o Bitcoin tem o caminho de migração mais difícil de todas as blockchains devido ao seu fundador (provavelmente) falecido e à tomada de decisão “descentralizada”. Os céticos quânticos estariam certos nos últimos 20 anos, então é uma posição padrão lógica a se tomar. No entanto, quase ninguém concorda com o cronograma de Adam Back hoje. Scott Aaronson, Eli ben-Sasson, Vitalik Buterin, as agências de inteligência Five Eyes, bancos internacionais, Google, todos eles têm cronogramas muito mais curtos. Minha posição pessoal é que alguém já possui o computador quântico e está preocupado que outra pessoa o obtenha e o use contra eles.

Bitcoin enfrenta a migração mais difícil

– Quais elementos de uma blockchain provavelmente se tornarão vulneráveis primeiro a ataques quânticos: assinaturas digitais, carteiras, mecanismos de consenso ou mineração? 

– As assinaturas digitais são o componente vulnerável. Isso abrange a autorização de transações, bem como a validação de blocos em sistemas proof-of-stake. Também abrange ZK-SNARKS, usados por redes de privacidade e roll-ups, mas não ZK-STARKS, que é uma versão baseada em hash da mesma tecnologia. A mineração é baseada em hashes, que são muito menos vulneráveis a ataques quânticos. A regra de ouro é “hashes são bons, curvas elípticas são ruins”.

– Por que atualizar uma blockchain existente para segurança pós-quântica é mais difícil do que construir uma nova rede resistente a computação quântica do zero?

– As blockchains mais antigas são difíceis de atualizar porque carecem de sistemas de governança on-chain. As redes mais novas geralmente têm mecanismos para realizar uma atualização, o que facilita significativamente a transição, mas o problema real é a migração. Signal, iMessage e CloudFlare já se tornaram pós-quânticos e ninguém percebeu, porque os engenheiros simplesmente cuidaram disso e estes são sistemas centralizados, então os usuários não precisaram fazer nada. 

No caso das blockchains, os usuários gerenciam suas próprias chaves, então eles precisam tomar uma ação para se tornarem seguros contra ataques quânticos e muitas pessoas não têm acesso fácil, ou qualquer acesso, às suas chaves, o que adiciona mais atrito. Gostamos de dizer que as blockchains pré-quânticas têm um problema de migração. As novas redes têm um problema de adoção.

– A BlackRock, Coinbase, Strategy e várias outras empresas comprometeram US$ 15 milhões para melhorar a segurança do Bitcoin, incluindo preparativos para ameaças quânticas. Esse é um investimento significativo e é suficiente para fazer a diferença? 

– Infelizmente, o gargalo não é financeiro, nem técnico. Os algoritmos defensivos de “criptografia pós-quântica” já existem e têm boas implementações. A IA facilita a atualização e a auditoria do código. O problema são estas coisas: a migração de chaves antigas para novas. Isso pode levar de 1 a 2 anos para o Bitcoin. Enquanto isso, o Bitcoin tem apenas 7 transações por segundo (TPS), mas as chaves e assinaturas para criptografia pós-quântica são muito maiores, então o TPS do Bitcoin está prestes a cair para muito abaixo de 1. Está claro que as instituições querem que o Bitcoin sobreviva, mas infelizmente a indústria cripto apostou tudo em curvas elípticas.

O que realmente significa ser resistente a computação quântica

– Muitos projetos de blockchain se descrevem como resistentes a computação quântica. Quais critérios técnicos uma rede deve atender antes que essa afirmação possa ser considerada crível em vez de marketing? 

– Ela não deve ter assinaturas de curva elíptica em lugar nenhum, mas especialmente não para consenso ou autorização de transação. Ter uma opção pós-quântica para os usuários, como Algorand e NEAR, é um ótimo começo, mas esperar que seus usuários sejam proativos sobre o tema esotérico da criptografia é um pouco otimista. 

– Um dos produtos da Quantus é uma carteira de criptomoedas. Qual problema específico ela resolve melhor do que as carteiras existentes e por que o usuário médio de cripto deve começar a pensar em segurança quântica hoje?

– Muitas carteiras cripto estão sob pressão para extrair o máximo de valor possível de seus usuários, o que leva a coisas como oferecer negociação alavancada (apostas) em memecoins. Isso não apenas convida à ruína para usuários menos sofisticados financeiramente, mas também dilui a missão original das criptos de ser um “dinheiro melhor”. A Quantus acredita que você não deveria ter que ser um especialista em segurança cibernética para proteger suas criptos, e alcançamos uma carteira cripto muito rápida, segura e fácil de usar, focada em dinheiro, não em apostas.

– Em junho, o presidente Donald Trump assinou ordens executivas destinadas a avançar as tecnologias quânticas e fortalecer a proteção dos EUA contra ataques criptográficos. A transição para a criptografia pós-quântica deve ser coordenada pelos governos ou deve ser liderada por empresas de tecnologia e pela comunidade de código aberto? 

– Tanto o setor privado quanto o público dependem da criptografia. Governos, empresas e a comunidade de código aberto precisam fazer sua parte. Os governos estão naturalmente bastante envolvidos no desenvolvimento da criptografia devido à sua relevância para a guerra, o que levou a uma variedade de problemas no passado, onde a criptografia foi intencionalmente e secretamente enfraquecida por agências de espionagem. 

Um dos grandes presentes da blockchain como indústria foi o financiamento privado e o desenvolvimento de criptografia para uso comercial, algo que realmente não existia antes. O NIST realizou um torneio internacional de oito anos para desenvolver a criptografia pós-quântica, o que é um processo muito bom para reduzir o risco de interferência maliciosa no design desses algoritmos. Um total de 278 criptógrafos de 25 países em seis continentes participou, tornando extremamente difícil para qualquer parte influenciar o resultado.

Da mesma forma, a comercialização desses algoritmos é um desafio diferente. Requer decisões práticas de implementação que os governos podem não estar na melhor posição para tomar. É por isso que governos, empresas de tecnologia e a comunidade de código aberto têm um papel importante a desempenhar. 

A migração não pode esperar

– Quais sistemas devem migrar primeiro para a criptografia pós-quântica e quão urgente é a transição para blockchains, bancos, redes de pagamento, carteiras de hardware e plataformas de comunicação?

– Não acho que isso deva ser abordado como um processo em cascata. Cada setor deve começar a migrar agora, se ainda não o fez. Os provedores de carteiras, por exemplo, não podem ativar totalmente novos esquemas de assinatura até que as blockchains subjacentes os suportem, o que adiciona outra camada de complexidade. Enquanto isso, “colher agora, descriptografar depois” representa um risco maior para bancos e governos, porque a maioria das blockchains é transparente por design.

A urgência está crescendo porque estamos nos aproximando rapidamente do ponto em que o tempo necessário para concluir a migração pode exceder o tempo restante até o Q-Day. Quando isso acontecer, uma quantidade significativa de capital poderá deixar a indústria cripto por completo, enquanto parte dele poderá fluir para blockchains pós-quânticas, como a Quantus.