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Investigadores de Blockstream, una empresa de infraestructura de bitcoin cuyos ingenieros han contribuido al software central de la cadena de bloques de Bitcoin durante más de una década, publicaron una propuesta el jueves para SHRINCS, un método para firmar transacciones de bitcoin que podría resistir a las computadoras cuánticas sin reducir drásticamente la cantidad de transacciones que caben en un bloque.
Bitcoin demuestra la propiedad mediante firmas digitales basadas en una rama de las matemáticas conocida como criptografía de curva elíptica. Estas firmas permiten a una persona demostrar que posee la clave privada que controla su bitcoin sin revelar la clave en sí.
Pero se teoriza que una computadora cuántica suficientemente potente ejecutando el algoritmo de Shor — el método de 1994 que permite a una máquina cuántica desentrañar las matemáticas que a las computadoras convencionales les tomaría millones de años resolver — eventualmente podría quebrantar esa protección.
Un sistema así podría funcionar hacia atrás desde una clave pública visible en la cadena de bloques para calcular la clave privada, lo que permitiría a un atacante falsificar una firma y gastar las monedas.
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Una gran cantidad de bitcoin ya se encuentra en direcciones donde las claves públicas han sido expuestas, ya sea debido a cómo se construyeron las direcciones antiguas o porque monedas de ellas han sido previamente gastadas. Esto incluye más de 1.1 millones de bitcoin pertenecientes al creador seudónimo de la red, Satoshi Nakamoto, tal como CoinDesk informó en julio.
Solución para el problema de tamaño
Reemplazar esas firmas enfrenta un problema de tamaño. Las firmas post-cuánticas estandarizadas por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE. UU. pueden ser decenas de veces más grandes que las firmas que Bitcoin utiliza hoy en día, y los bloques de Bitcoin tienen espacio limitado, por lo que las firmas más grandes dejan espacio para menos transacciones.
Blockstream estimó que Bitcoin podría procesar alrededor de 6.5 transacciones por segundo si cada transacción utilizara las firmas Schnorr compactas actuales, disminuyendo a aproximadamente 0.36 con SLH-DSA, el esquema basado en hash que NIST ha estandarizado.
SHRINCS lo reduce nuevamente a aproximadamente tres transacciones por segundo. Sus firmas comienzan en alrededor de 324 bytes, en comparación con 64 para Schnorr, aumentando aproximadamente 16 bytes cada vez que se utiliza una clave, con la configuración alcanzando tres transacciones por segundo usando firmas de 580 bytes.