Nos últimos dias, houve uma mini tempestade de mídia em torno do anúncio do Google sobre o Willow, seu novo computador quântico, e uma ameaça percebida ao bitcoin. A maioria das análises revela uma compreensão notavelmente superficial de como a computação quântica mudará a criptografia, bem como como o bitcoin permanece resiliente a esses tipos de avanços tecnológicos. Vamos dar uma olhada mais profunda na computação quântica e na ameaça que ela representa para o bitcoin. Vai ficar um pouco técnico, mas isso é necessário para arranhar a superfície e entender o que esses últimos desenvolvimentos realmente significam.
Em suma, a computação quântica certamente exigirá uma mudança no protocolo do bitcoin nos próximos anos, semelhante às atualizações de computador desencadeadas pelo Y2K. Provavelmente será um exercício complicado e demorado, mas não uma ameaça existencial ao bitcoin em si. E não será apenas o bitcoin que será afetado, já que o que estamos realmente lidando é com a capacidade dos computadores quânticos de quebrar todo tipo de criptografia que usamos hoje em finanças, comércio, bancos e muito mais.
É difícil não se perguntar se parte desse alarmismo sobre o fim do bitcoin deriva de uma espécie de dinâmica de “uvas verdes”. Críticos que há muito evitam o bitcoin — seja porque não acreditam que ele possa funcionar, ressentem-se de seu desafio ao controle governamental ou simplesmente se arrependem de não terem investido quando ele era mais barato — estão aproveitando as notícias sobre computação quântica do Google para prever a queda do bitcoin. Essas reações geralmente dizem mais sobre os preconceitos dos céticos do que sobre as vulnerabilidades do próprio bitcoin.
🔸Não é apenas um problema de Bitcoin
O computador quântico Willow do Google pode fazer cálculos com 105 qubits, e acredita-se que sua saída (até agora) seja relativamente precisa. Embora 105 qubits representem um grande passo à frente, quebrar a criptografia do bitcoin exigiria de 200 a 400 milhões de qubits. Para atingir essa capacidade em 10 anos, a profundidade de bits quânticos teria que aumentar mais de 324% anualmente, o que está muito além das expectativas.
No entanto, a computação quântica é uma ameaça ao bitcoin que deve ser levada a sério, e o protocolo do bitcoin precisará ser atualizado mais cedo do que tarde. As conversas na comunidade de desenvolvedores de bitcoin sobre quando e como fazer isso já começaram. Assim que as soluções ganharem mais foco, uma Proposta de Melhoria do Bitcoin, ou BIP, será publicada online para debate e experimentação contínuos. Se e quando for escolhida pela comunidade para incorporação ao protocolo, ela entrará em vigor assim que a maioria dos nós do bitcoin a adotar.
No entanto, as mudanças que estão chegando ao bitcoin para enfrentar esse desafio empalidecem em comparação ao que será exigido de milhares de outros protocolos e redes de computação segura. O esforço para atualizar os protocolos criptográficos do mundo inteiro pode muito bem acabar sendo uma ordem de magnitude mais complexa do que se preparar para o Y2K.
Focar em como a computação quântica afetará a criptomoeda ignora o ponto muito mais importante: o fim da criptografia não é apenas um problema do bitcoin, é um problema de tudo. A transição para um mundo pós-quântico será um desafio fundamental para a espinha dorsal da civilização.
🔸A criptografia está em todo lugar
A criptografia é a base da vida moderna, sustentando virtualmente todos os aspectos da sociedade habilitada pela tecnologia. Os sistemas financeiros dependem da criptografia RSA para proteger transações bancárias on-line, garantindo que detalhes confidenciais, como números de cartão de crédito e credenciais de conta, estejam protegidos contra roubo. Sem criptografia, não há sistema bancário.
Plataformas de e-commerce usam os mesmos princípios para proteger dados de pagamento conforme eles se movem entre compradores e vendedores. Sem criptografia, não há e-commerce.
Hospitais e provedores médicos dependem de criptografia para movimentar registros eletrônicos de saúde e processar pagamentos. Sem criptografia, não há sistema médico moderno.
Agências governamentais usam criptografia para proteger comunicações confidenciais, protegendo segredos nacionais de potenciais adversários. Sem criptografia, não há segurança nacional.
Comandos criptografados protegem dispositivos de Internet das Coisas (IoT), de carros conectados a sistemas domésticos inteligentes, impedindo que agentes maliciosos assumam o controle da tecnologia cotidiana. Sem criptografia, não há dispositivos inteligentes.
🔸Colha agora, decifre depois
Embora ainda possamos estar a anos ou mesmo décadas do fim dos métodos convencionais de criptografia, a preparação para a supremacia quântica já começou em vista da ameaça de "colheita agora, decifração depois".
Uma das principais características da criptografia é que ela permite que você envie mensagens seguras por canais inseguros. Por exemplo, quando você faz login na sua conta bancária no seu computador de casa, sua senha é criptografada antes de ser enviada pela internet para o seu banco. Ao longo do caminho, ela pode passar por vários servidores que poderiam teoricamente salvá-la e armazená-la. No entanto, como a senha é criptografada, ela não pareceria nada mais do que uma sequência de rabiscos. Se você fosse um mau ator, não conseguiria decifrá-la, então salvá-la seria inútil.
Isto é, a menos que você o guarde por muitos anos, esperando o dia em que poderá decifrá-lo usando um computador quântico que ainda não foi inventado.
Esse tipo de paciência provavelmente não valeria a pena para roubar senhas bancárias. Como muitos outros dados criptografados, as senhas bancárias se tornam irrelevantes além de um certo horizonte de tempo. As senhas são alteradas, contas são fechadas, pessoas morrem e instituições bancárias deixam de existir. No entanto, em alguns domínios, dados criptografados podem ser úteis anos ou mesmo décadas depois de serem salvos – dados relacionados a segredos de estado ou listas mestras de senhas que são reutilizadas em todas as plataformas.
Se a computação quântica for esperada para quebrar a criptografia em alguns anos ou décadas, os invasores em domínios sensíveis como defesa e inteligência iriam (e certamente o fazem) coletar e salvar todos os dados criptografados que pudessem obter, mesmo que atualmente sejam indecifráveis e inúteis. É por isso que o trabalho de base já está sendo feito para a transição para a criptografia pós-quântica.
🔸Criptografia Pós-Quântica
Embora os computadores quânticos acabem quebrando os métodos de criptografia atuais, eles também podem ser usados para desenvolver algoritmos criptográficos ainda mais avançados. Dito de outra forma, a computação quântica não sinaliza o fim da criptografia em si, mas sim uma mudança dos algoritmos criptográficos atuais para os mais novos, nativos quânticos.
A criptografia pós-quântica (PQC) é um campo ativo de pesquisa, produzindo avanços promissores que visam proteger sistemas contra futuras ameaças quânticas, preservando os princípios fundamentais da segurança criptográfica. O Bitcoin, e tudo o mais, precisará fazer uso dos avanços em PQC para manter sua integridade.
A base do PQC está em problemas complexos que os computadores quânticos não são adequados para resolver. Ao contrário da criptografia de hoje, que depende de um conceito matemático chamado de "problema do logaritmo discreto" e fatoração de inteiros — ambos os quais poderiam ser eficientemente abordados por um computador quântico suficientemente poderoso — os algoritmos do PQC são construídos em estruturas totalmente diferentes. Isso inclui criptografia baseada em rede, equações polinomiais multivariadas e assinaturas baseadas em hash, todas as quais mostram uma promessa significativa na resistência a ataques quânticos.
🔸Linha do tempo para criptografia pós-quântica
O National Institute of Standards and Technology (NIST) tem estado na vanguarda desse esforço, coordenando uma iniciativa global para padronizar o PQC. Após anos de avaliação rigorosa, o NIST anunciou um conjunto de algoritmos candidatos para padrões criptográficos pós-quânticos em 2022, com foco na implementação prática e ampla aplicabilidade em todos os setores.
Embora a transição para o PQC seja complexa, ela já está tomando forma. O Memorando de Segurança Nacional 10 (NSM-10) estabeleceu uma data-alvo de 2035 para migrar sistemas federais para métodos criptográficos resistentes a quantum. No entanto, certos sistemas vulneráveis a ataques do tipo "salve agora, descriptografe depois", como comunicações governamentais ou transações financeiras seguras, podem exigir adoção mais cedo devido aos seus perfis de risco elevados. O NIST recomenda priorizar esquemas de estabelecimento de chaves resistentes a quantum em protocolos como TLS e IKE, que sustentam comunicações seguras na internet.
O caminho a seguir para o PQC envolve não apenas atualizar os padrões criptográficos, mas também garantir a compatibilidade com os sistemas existentes. Esta é uma tarefa assustadora, dadas as diversas aplicações de criptografia em todos os setores, mas é essencial para manter a confiança em nosso mundo conectado e digital. À medida que o NIST continua a trabalhar com a academia, a indústria e os governos, a adoção generalizada do PQC será um passo vital para preparar a internet para o futuro.
