De acordo com pt.wedoany.com-Um relatório encomendado pela Coinbase e elaborado por um grupo de especialistas de ponta em computação quântica, criptografia e tecnologia blockchain afirma que a indústria de criptomoedas deve parar de debater quando os computadores quânticos se tornarão uma ameaça e começar a se preparar para sua eventual chegada.
O relatório, publicado pelo Conselho Consultivo Independente da Coinbase sobre Computação Quântica e Blockchain (Coinbase Independent Advisory Board on Quantum Computing and Blockchain), reúne as opiniões de vários pesquisadores, incluindo Scott Aaronson, professor da Universidade do Texas; Dan Boneh, professor da Universidade de Stanford; Justin Drake, pesquisador da Fundação Ethereum; Sreeram Kannan, professor da Universidade de Washington; Yehuda Lindell, cientista de pesquisa da Coinbase; e Dahlia Malkhi, professora da Universidade da Califórnia, Santa Bárbara. O relatório conclui que computadores quânticos tolerantes a falhas em larga escala, capazes de quebrar a criptografia de chave pública mais amplamente utilizada atualmente, provavelmente serão construídos, embora ainda existam desafios significativos de engenharia. Portanto, blockchains, exchanges, custodiantes e provedores de carteiras devem começar a implementar planos de migração para segurança resistente a quântica, em vez de esperar até que uma crise surja.
O artigo distingue os computadores quânticos experimentais atuais das máquinas tolerantes a falhas necessárias para quebrar criptomoedas protegidas por criptografia de curva elíptica. O conselho enfatiza que a ameaça representada pela computação quântica não é iminente, mas é crível o suficiente para justificar que atrasar a preparação introduz riscos evitáveis para ativos digitais. Os dispositivos quânticos atuais ainda são ruidosos e de escala limitada, enquanto a execução do algoritmo de Shor (Shor's algorithm) contra sistemas criptográficos modernos exigiria qubits lógicos protegidos por correção de erros e milhões de operações executadas de forma confiável por longos períodos.
O relatório aponta que os blocos de construção necessários estão começando a surgir: a fidelidade de portas de dois qubits em várias plataformas de hardware já atingiu cerca de 99,9%. Estudos teóricos sugerem que, se esse nível puder ser mantido à medida que os sistemas são ampliados significativamente, a computação quântica tolerante a falhas pode ser suportada, embora a própria ampliação continue sendo um desafio formidável. O conselho adverte contra a confiança em métricas superficiais, como o número bruto de qubits, para avaliar o progresso, e identifica vários marcos que marcariam um passo significativo em direção à computação quântica relevante para a criptografia, incluindo a demonstração de qubits lógicos tolerantes a falhas superiores aos componentes físicos subjacentes, a implementação bem-sucedida de uma versão tolerante a falhas do algoritmo de Shor em problemas pequenos e a demonstração prática de vantagem quântica em tarefas de simulação comercialmente importantes.
Curiosamente, o conselho observa que o principal motor econômico do investimento em computação quântica é a simulação quântica, não a criptografia. O relatório afirma que aplicações envolvendo química, ciência dos materiais e física são as fontes mais prováveis de valor comercial de curto prazo, e o sucesso nessas áreas pode criar um ciclo virtuoso: aplicações úteis geram receita, a receita financia o aprimoramento do hardware, e o hardware aprimorado eventualmente torna possíveis máquinas relevantes para a criptografia. Se esse impulso comercial estagnar, o cronograma da ameaça quântica à criptografia pode se estender significativamente, mas para os desenvolvedores de blockchain, a incerteza do tempo não elimina a necessidade de preparação.
O relatório aponta que a criptografia resistente a quântica já existe. Ao contrário da distribuição quântica de chaves, que requer hardware quântico dedicado, os algoritmos criptográficos pós-quânticos são executados em computadores tradicionais, ao mesmo tempo que resistem a ataques de futuros adversários quânticos. O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) dos EUA já padronizou vários algoritmos pós-quânticos, incluindo ML-KEM para estabelecimento de chaves, ML-DSA e SLH-DSA para assinaturas digitais, enquanto outros ainda estão sendo avaliados. O desafio não é a falta de candidatos, mas como integrá-los em sistemas blockchain sem comprometer o desempenho, a descentralização ou a usabilidade. Muitos sistemas blockchain existentes dependem fortemente de assinaturas digitais: validadores as usam para chegar a consenso, usuários as utilizam para autorizar transações, e provedores de carteiras e custodiantes constroem infraestrutura de gerenciamento de chaves em torno delas, o que significa que substituir esses sistemas não será simples.
O relatório menciona repetidamente que as assinaturas pós-quânticas são muito maiores do que as assinaturas de curva elíptica comumente usadas hoje. Por exemplo, uma assinatura ML-DSA pode exceder 2400 bytes, enquanto uma assinatura Ed25519 tem cerca de 64 bytes; métodos baseados em hash podem ser ainda maiores. Esse aumento é importante porque blockchains são fundamentalmente limitados por custos de armazenamento, largura de banda e computação. O relatório estima que a adoção direta de assinaturas pós-quânticas poderia reduzir significativamente a taxa de transferência do blockchain, aumentar as taxas de transação e acelerar o crescimento da cadeia. Em um exemplo hipotético do Bitcoin, substituir assinaturas tradicionais por assinaturas ML-DSA poderia reduzir a capacidade de transação em várias vezes, mesmo considerando o mecanismo de desconto de testemunha do Bitcoin.
O impacto vai além de transações individuais: muitos sistemas de prova de participação dependem de esquemas de assinatura agregada, como assinaturas BLS, que podem comprimir eficientemente atestados de milhares de validadores; por exemplo, o Ethereum usa amplamente assinaturas BLS em seu processo de consenso. Atualmente, não existem equivalentes pós-quânticos com eficiência comparável. Embora pesquisadores estejam desenvolvendo ativamente sistemas de assinatura agregada e de limiar pós-quânticos, as abordagens atuais geralmente envolvem assinaturas maiores, execução mais lenta e requisitos de comunicação interativa que podem complicar os protocolos de consenso. O relatório recomenda que as comunidades blockchain comecem imediatamente a planejar estratégias de migração, especialmente aquelas cujos modelos de segurança dependem fortemente de técnicas de agregação.
O conselho não defende uma transição abrupta, mas sim uma abordagem em fases, incluindo a introdução de pontos de verificação pós-quânticos periódicos em cadeias existentes, fazendo com que blocos selecionados obtenham assinaturas pós-quânticas e ancorando partes iniciais do histórico do blockchain para evitar futuras tentativas de falsificação. Essa abordagem pode permitir que a rede obtenha proteção significativa sem substituir imediatamente todos os componentes do sistema de consenso. O conselho também enfatiza a importância da agilidade criptográfica (crypto-agility), ou seja, a capacidade de atualizar algoritmos criptográficos sem grandes redesenhos. Redes que constroem flexibilidade em seus protocolos hoje podem achar a migração muito mais fácil no futuro.
O relatório aponta diferenças entre os principais ecossistemas blockchain, sugerindo que a arquitetura de contratos inteligentes do Ethereum pode oferecer maior flexibilidade, pois os desenvolvedores podem implementar mecanismos de assinatura alternativos sem necessariamente exigir mudanças administrativas em todo o consenso. O Bitcoin enfrenta desafios diferentes, pois as modificações no protocolo geralmente progridem com cautela e exigem amplo consenso, o que significa que as estratégias de migração devem minimizar interrupções, mantendo a compatibilidade com a infraestrutura existente. Além das considerações técnicas, o comportamento do usuário pode ser um desafio ainda maior. Migrar milhões de usuários para novos padrões criptográficos pode exigir coordenação em larga escala entre exchanges, custodiantes, provedores de carteiras e comunidades blockchain. Módulos de segurança de hardware podem precisar de atualizações, sistemas de computação multipartidária podem precisar ser reprojetados e carteiras de software podem precisar de novos recursos. No entanto, alguns usuários podem nunca migrar.
O relatório enfatiza que as carteiras inativas são um dos problemas de gestão mais difíceis que a indústria enfrenta. Se os proprietários não conseguirem transferir ativos para endereços seguros contra quântica antes que um ataque quântico se torne viável, o blockchain pode enfrentar escolhas embaraçosas: ativos vulneráveis podem ficar indefinidamente expostos ao risco de roubo, ou a comunidade pode decidir invalidar ou "queimar" fundos inacessíveis. Nenhum desses resultados é provável de ser universalmente aceito, portanto, o conselho relata que essas decisões não devem ser adiadas até que uma crise surja. Em vez disso, o conselho escreve que as comunidades blockchain devem começar imediatamente a discutir políticas relevantes e comunicá-las publicamente para reduzir a incerteza para investidores e usuários.
O relatório, em última análise, rejeita ambas as posições extremas no debate quântico. Por um lado, opõe-se à complacência: o conselho tem alta confiança de que computadores quânticos tolerantes a falhas em larga escala serão eventualmente construídos e adverte contra a suposição de que dificuldades de engenharia impedirão permanentemente o progresso. Por outro lado, o relatório adverte contra o pânico: computadores quânticos tolerantes a falhas capazes de ameaçar blockchains modernos ainda não existem, e avanços científicos e de engenharia significativos ainda são necessários antes que se tornem práticos. O conselho consultivo acredita que a resposta apropriada é a preparação prudente, acrescentando que a indústria de criptomoedas já enfrentou grandes transições tecnológicas antes, desde atualizações de escalabilidade até mudanças de consenso. A migração para a criptografia pós-quântica pode, no final, se tornar mais um capítulo nessa história. Embora o cronograma ainda seja incerto, o conselho relata que essa incerteza fortalece, em vez de enfraquecer, a razão para agir. Se a preparação começar cedo, o ecossistema blockchain pode se adaptar gradual e deliberadamente; se a indústria esperar até que a ameaça se torne urgente, as escolhas podem se tornar muito mais difíceis.
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