Оценка затрат квантовой атаки на Bitcoin и Ethereum упала вдвое

Группа специалистов из Ethereum Foundation, Theta Labs, StarkWare и других организаций работала в открытом челлендже ECDSA.Fail, организованном Eigen Labs. В течение примерно восьми недель более 100 участников внесли свыше 400 принятых улучшений в общедоступную квантовую схему.

Оптимизация касалась операции сложения точек на эллиптической кривой secp256k1, которая многократно используется в алгоритме Шора при атаке на ECDSA. Команда искала способы снизить число вентилей и логических кубитов, необходимых для этой операции.

В базовой версии схема требовала 1 151 логический кубит и около 1,3 млн вентилей Тоффоли, что по системе оценки авторов эквивалентно примерно 1,5 млрд условных единиц. Это более чем вдвое меньше предыдущей оценки порядка 3 млрд. В варианте, адаптированном ближе к реальному выполнению алгоритма Шора, показатель вырос до примерно 1,96 млрд условных единиц.

В работе также представлены другие конструкции: более поздняя схема оценивается примерно в 1,26 млрд условных единиц, а ещё одна версия снижает требование к числу логических кубитов до 813, но при этом значительно увеличивает объём вычислений.

ИИ‑агенты применялись для написания кода, тестирования и мелких оптимизаций. Люди выбирали направления исследований и вносили крупные архитектурные изменения. Авторы не разделяли вклады людей и ИИ в итоговый результат.

Исследование охватывает только одну операцию алгоритма и не включает физическую коррекцию ошибок, полный расчёт алгоритма Шора и все аппаратные расходы, необходимые для запуска атаки на отказоустойчивом квантовом компьютере. По этой причине представленные результаты пока нельзя применять для реального взлома Bitcoin или Ethereum.

secp256k1 — это криптографическая схема на эллиптических кривых, используемая в Bitcoin и Ethereum; теоретически отказоустойчивый квантовый компьютер с алгоритмом Шора может восстановить приватный ключ по открытому ключу. По оценке производителя квантового оборудования IonQ, машине с примерно 20 000 физическими кубитами потребовалось бы около 26 дней для взлома криптографии secp256k1.

Авторы указывают, что переход к криптографии, устойчивой к квантовым атакам, может занять годы, а уже скомпрометированные ключи нельзя защитить задним числом; они не ожидают немедленного успешного квантового взлома криптовалют.