Могут ли квантовые компьютеры украсть миллиарды Сатоши?

Квантовые компьютеры создают риск для криптографии, лежащей в основе блокчейнов. Криптограф Дмитрий Ховратович из Ethereum Foundation отмечает необходимость перехода на постквантовые алгоритмы, но на практике замена стандартов требует времени и ресурсов.

Государственные структуры, включая ведомства США, уже начинают переводить госсектор на постквантовую защиту как превентивную меру. По мнению Ховратовича, алгоритмы, способные сейчас запускать квантовые атаки против современной криптографии, на рабочем уровне ещё не готовы, однако отсрочка с выбором стандартов нежелательна.

Техническая проблема состоит в размере постквантовых подписей: они могут быть в десятки раз крупнее привычных. Для сетей с тысячами валидаторов это означает, что привычные методы агрегации подписей не подходят, и потребуется разработка новых криптографических схем и протоколов передачи данных.

Новые блокчейны с меньшим объёмом унаследованного кода, такие как Algorand и Solana, могут перейти на постквантовые алгоритмы сравнительно легче. Сети с большой пользовательской базой и длительной историей, в частности Биткоин и Ethereum, столкнутся с политическими трудностями при попытках изменить криптографические стандарты без широкого согласия участников.

Рост объёма подписей и связанных данных повысит нагрузку на пропускную способность сетей и на требования к оборудованию узлов. Для сохранения скорости обработки транзакций понадобятся новые схемы агрегации подписей и механизмы распределения нагрузки; их разработка и внедрение займут годы.

Проблема неактивных адресов остаётся отдельно. Адреса, с которых никогда не расходовали средства, в блокчейне содержат только хеш публичного ключа и пока не уязвимы для квантовых атак. Адреса, с которых хотя бы раз выводили средства, раскрыли публичный ключ и поэтому потенциально подвержены атаке в будущем.

Рассматриваемые варианты защиты включают заморозку таких счетов, ограничение операций или принудительный перевод активов на постквантовые ключи. Все эти меры связаны с техническими сложностями, правовыми рисками и требованием согласия сообществ, поэтому массовых решений пока нет.

Кошельки, приписываемые Сатоши Накамото, содержат миллиарды долларов в биткоинах. Большинство участников рынка считает эти средства фактически недоступными. При этом, если обладатель приватных ключей подтвердит своё право на адрес, возможна техническая миграция на постквантовые механизмы; в отсутствии такого подтверждения средства останутся нерешённым риск‑фактором при появлении рабочих квантовых атак.

Набор доступных постквантовых алгоритмов ограничен и часто уступает по производительности современным решениям. Блокчейнам предстоит балансировать между безопасностью и скоростью обработки транзакций, а любые массовые изменения криптографии потребуют нормативной базы и широкого согласия сетевых сообществ.