Uno sviluppatore Bitcoin propone garanzie e trappole nascoste per scoraggiare i furti quantistici

Lo sviluppatore Bitcoin Cory Fields ha proposto requisiti di garanzia, prove di proprietà nascoste e due meccanismi d'asta in un messaggio del 4 novembre alla mailing list degli sviluppatori di Bitcoin. Fields ha descritto le proposte come «esperimenti teorici», non come un aggiornamento definitivo. I meccanismi renderebbero finanziariamente rischiosi i futuri tentativi di furto quantistico, mantenendo potenzialmente spendibili le monete più vecchie.

Le transazioni Bitcoin richiedono l'autorizzazione tramite una chiave privata, mentre la corrispondente chiave pubblica consente alla rete di verificare le firme senza scoprire la chiave privata. I computer attuali non sono in grado di ricavare in modo pratico la chiave privata da quella pubblica. Un computer quantistico sufficientemente potente potrebbe effettuare questo calcolo usando l'algoritmo di Shor, consentendo potenzialmente spese non autorizzate. Alcuni output Bitcoin più datati e determinati formati più recenti espongono le chiavi pubbliche, mentre altri indirizzi le nascondono fino al momento della spesa. I ricercatori usano il termine «Q-Day» per indicare l'ipotetico arrivo di un computer in grado di sferrare attacchi di questo tipo. Nessun computer ha dimostrato pubblicamente di poter sottrarre Bitcoin in questo modo e i tempi per la comparsa di una macchina simile restano ignoti.

Nell'esempio della mina quantistica di Fields, il proprietario di 1 BTC in un portafoglio potenzialmente vulnerabile crea un piccolo output separato e resistente agli attacchi quantistici prima del Q-Day. L'output nasconde la prova che il proprietario controllava la chiave privata originale prima che il furto quantistico diventasse possibile, senza rivelare la prova né la trappola a soggetti esterni. In base alle regole proposte, un aggressore che cerca di trasferire quell'1 BTC deve fornire come garanzia un altro 1 BTC da un portafoglio resistente agli attacchi quantistici. L'output vincolato risultante contiene 2 BTC e, nell'esempio di Fields, prevede un periodo di contestazione di 30 giorni. Un proprietario che rileva il trasferimento e rivela la prova precedente potrebbe rivendicare tutti i 2 BTC, compresa la garanzia, a un indirizzo resistente agli attacchi quantistici scelto in precedenza. Un aggressore non può individuare in anticipo le trappole nascoste, quindi il recupero di una chiave privata potrebbe comunque comportare una perdita di 1 BTC.

Anche un proprietario legittimo che trasferisce una moneta legacy dopo il Q-Day dovrebbe fornire una garanzia equivalente, cosa che potrebbe rendere difficile spostare i risparmi senza disporre di Bitcoin aggiuntivi. Una mina quantistica protegge le monete solo se il proprietario prepara la prova prima del Q-Day e la rivela entro il periodo di contestazione. Il meccanismo non può proteggere i fondi associati a chiavi già perse, compresi alcuni dei primi Bitcoin, ampiamente considerati inaccessibili.

L'asta con deposito di garanzia di Fields consentirebbe a un partecipante di vincolare Bitcoin resistenti agli attacchi quantistici prima del Q-Day e di impegnare in privato un'offerta per un determinato portafoglio più vecchio, ritenuto probabile bersaglio di aggressori. Nell'esempio, un aggressore che tenta di trasferire 50 BTC da un portafoglio apparentemente abbandonato fornisce altri 50 BTC come garanzia. Un partecipante che aveva già impegnato un'offerta potrebbe contestare il tentativo di furto durante il periodo d'asta. Chi contesta con successo riceverebbe una parte della garanzia dell'aggressore, mentre le monete vulnerabili originali verrebbero distrutte anziché assegnate a chi ha contestato. Il meccanismo mira a negare ai ladri proventi certi, non a restituire i fondi a un proprietario assente.

L'asta sats proposta da Fields non richiederebbe un deposito iniziale. Il trasferimento di monete vulnerabili avvierebbe un'asta nella quale il miglior offerente riceverebbe le monete al netto dell'offerta vincente. Il secondo miglior offerente pagherebbe la seconda offerta più alta senza ricevere monete. La struttura ricorda un gioco d'asta in cui due partecipanti aumentano ripetutamente le offerte per evitare di pagare senza ottenere nulla. Un aggressore potrebbe evitare di avviare una contesa che rischierebbe di costare più dei fondi presi di mira.

Un altro approccio proposto limiterebbe, dopo una scadenza per trasferire i fondi, le spese dai portafogli obsoleti. Queste restrizioni potrebbero fermare i furti. Potrebbero però anche escludere per sempre i proprietari legittimi che non avessero trasferito i fondi. Bitcoin non può distinguere un proprietario legittimo da un aggressore quantistico se entrambi sono in grado di fornire una firma valida identica. L'alternativa di Fields consentirebbe i trasferimenti, ma li assoggetterebbe a costi finanziari e contestazioni. I proprietari inattivi potrebbero perdere l'occasione di opporsi e le aste potrebbero distruggere i fondi di proprietari ancora in vita ma semplicemente offline.

L'attuazione richiederebbe anzitutto un metodo resistente agli attacchi quantistici per detenere e spendere Bitcoin. I software dei portafogli dovrebbero gestire impegni di proprietà nascosti. Le regole di consenso dovrebbero imporre requisiti di garanzia, periodi di contestazione, transazioni speciali di recupero e aste. Gli sviluppatori dovrebbero inoltre concordare i tempi di attivazione, gli importi delle garanzie e il trattamento delle offerte non andate a buon fine o dei fondi residui. Fields ritiene che un soft fork, cioè una modifica alle regole di Bitcoin, potrebbe introdurre alcuni elementi, ma non ha fornito un progetto dettagliato. Al momento Bitcoin non dispone di nessuna di queste protezioni e Fields non ha pubblicato né un'implementazione né un calendario di attivazione. La proposta originale di Fields lascia senza decisione la distribuzione dei proventi delle aste e persino il risultato previsto delle aste.