A computação quântica pode parecer ficção científica, mas pode chegar mais cedo do que o esperado.
Em 11 de janeiro de 2024, o Fórum Económico Mundial identificou a inteligência artificial (IA) e a computação quântica como ameaças emergentes num relatório que explora como a computação quântica pode ameaçar o panorama tecnológico existente.
Embora os cientistas da computação e os desenvolvedores concordem que a computação quântica ainda levará alguns anos para ser desenvolvida, a pesquisa na área é muito ativa.
No setor público, todos os países do G7 estão ativamente envolvidos em projetos de computação quântica. No setor privado, sete das 10 principais empresas de tecnologia estão “competindo publicamente pelo domínio do mercado ou envolvidas de alguma forma”, de acordo com o Quantum Resistance Ledger.
Então, quando é que a computação quântica se tornará suficientemente potente para ameaçar os sistemas de criptografia contemporâneos, como os que protegem as criptomoedas?
De acordo com um relatório de dezembro de 2023 da Reuters, Tilo Kunz, vice-presidente executivo da empresa de segurança cibernética Quantum Defen5e (QD5), disse a funcionários da Agência de Sistemas de Informação de Defesa que o dia Q – o dia em que a computação quântica pode quebrar os padrões de segurança atuais – poderia vir como logo em 2025.
As principais organizações do mundo financeiro notaram. Em Junho de 2023, o Banco de Compensações Internacionais iniciou o seu “Project Leap”, que visa desenvolver sistemas de pagamento à prova de quantum com o Banco de França e o Deutsche Bundesbank.
Então, com previsões ameaçadoras e os bancos centrais lutando para salvaguardar os pagamentos, como a indústria de blockchain e criptografia pode se preparar para o dia Q? Alguém está preparado?
Por que a computação quântica é perigosa para blockchains?
David Chaum, um renomado cientista da computação e fundador da XX Network blockchain resistente pós-quântica, explicou ao Cointelegraph como a computação quântica pode “vaporizar” uma blockchain.
A computação quântica pode comprometer o algoritmo SHA-256 – a função de hash criptográfico que serve como principal muralha de defesa para garantir o acesso a ativos baseados em blockchain, como criptomoedas.
Posteriormente, os computadores quânticos poderiam quebrar o consenso do blockchain criando mensagens falsas, o que poderia bloquear o protocolo de consenso. Chaum disse:
“A computação quântica poderia destruir os blockchains existentes ao forjar as assinaturas dos nós. Você poderia derrubá-los.
Eles também poderiam quebrar chaves privadas sem esforço, tornando os fundos vulneráveis ao roubo.
Proposta de Vitalik Buterin para defender Ethereum
Vitalik Buterin, cofundador da rede Ethereum, apresentou uma possível solução para o desafio quântico do blockchain.
Em 9 de março de 2024, Buterin propôs uma solução envolvendo um hard fork, abrindo um debate sobre como preparar o blockchain para uma emergência quântica.
Buterin explicou que os computadores quânticos poderiam quebrar uma conta Ethereum e revelar a chave privada usando apenas a chave pública.
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Como explicou Buterin, as únicas contas Ethereum protegidas contra um ataque quântico seriam carteiras que nunca completaram uma transação, pois não teriam exposto sua chave pública.
É claro que esta não é uma prática comum entre os detentores de criptomoedas, pelo que quase todas as carteiras estariam em perigo.
Para Buterin, a tecnologia necessária para tornar o Ethereum imune a um ataque quântico poderia ser desenvolvida “amanhã”:
“Já estamos bem posicionados para fazer uma bifurcação de recuperação bastante simples para lidar com tal situação.”
A solução proposta por Buterin baseia-se na comprovação da propriedade de ativos criptográficos ou de uma carteira, aplicando uma chave de backup como alternativa.
O conceito foi apresentado em 2021 no artigo “W-OTS(+) up my Sleeve! A Hidden Secure Fallback for Cryptocurrency Wallets” dos criptógrafos Chaum, Mario Larangeira, Mario Yaksetig e William Carter, que propuseram um mecanismo de geração de chave onde os usuários podem gerar uma chave de backup, que é aninhada com segurança dentro da chave secreta de um esquema de assinatura.
No caso de um vazamento de chave secreta, a chave de backup geraria prova de propriedade e recuperaria seus fundos em um blockchain atualizado e resistente a quantum – essencialmente por meio de um hard fork no blockchain.
Portanto, se surgir uma emergência quântica, os usuários baixarão um novo software de carteira e provarão sua propriedade com o substituto. Buterin mencionou como apenas “alguns usuários perderiam seus fundos” neste procedimento.
O hipotético hard fork reverteria a rede Ethereum para o bloco onde ocorreu o roubo em grande escala.
Um diagrama ilustrado da proposta teórica de melhoria do Ethereum de Buterin. Fonte: Ethereum Research O efeito da solução quântica no preço da ETH
Chaum afirmou que a solução de Buterin não é perfeita e pode criar alguma turbulência para os usuários do Ethereum.
Como explicou Chaum, se Ethereum não implementar um mecanismo de resistência quântica antes de um ataque quântico, a solução de emergência sugerida por Buterin forçará a reconstituição da cadeia.
O criptógrafo explicou que seria necessário construir uma nova cadeia com medidas de resistência quântica incorporadas em seu núcleo. Uma vez alcançado isso, os ativos podem ser movidos para uma nova carteira na nova cadeia.
Durante este processo, a blockchain Ethereum precisaria ser pausada por um tempo desconhecido até que fosse restaurada para uma nova blockchain resistente a quantum. Chaum disse que esse procedimento pode levar anos.
Ele disse que as consequências da parada repentina de uma das blockchains mais ativas não devem ser subestimadas, afirmando que poderia ser catastrófica.
“Haveria um grande intervalo de tempo. Não tenho certeza se o preço do Ether sobreviveria a essa lacuna.”
John Woods, diretor de tecnologia da Algorand Foundation, disse ao Cointelegraph que, embora acredite que Buterin é “hipercompetente”, ele sente que Ethereum poderia dar um passo adiante: “É evidente que este post representa um plano de ação de emergência e não um transição elegante para uma era de criptografia pós-quântica para Ethereum.”
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Algorand implementou um mecanismo pós-quântico usando assinaturas “Falcon”, um dos três algoritmos de assinatura que o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia selecionou para padronização.
Woods incentivou a Ethereum a adotar o Falcon para promover a interoperabilidade, já que sua implementação “não se limita à Algorand e tem potencial para adoção por várias outras tecnologias de contabilidade distribuída, blockchains e sistemas relacionados”.
Ethereum parece ter estabelecido um protocolo de emergência para sobreviver caso uma emergência quântica seja detectada.
No entanto, a solução de emergência tem sérias advertências, o que deve fazer com que a comunidade de desenvolvedores Ethereum se concentre firmemente no desenvolvimento de medidas resistentes a quantum antes que chegue o dia Q.