Автор: Onchain Apocalypse
Введение: Кризис «тёмного леса» для Bitcoin
В мире блокчейна каждый узел подобен звезде во Вселенной: они независимы, но связаны друг с другом, вместе формируя децентрализованный финансовый мир. Bitcoin, как первопроходец этой сети, опирается на мощные криптографические алгоритмы для обеспечения своей безопасности. Однако эта система безопасности не является неприступной. Технология из будущего — квантовые компьютеры — незаметно набирает силу. Они подобны флоту трисоларианцев из «Трёх тел», обладающему способностью к «удару по пониженной размерности»: как только они станут зрелыми, смогут нанести смертельный удар по Bitcoin и всей экосистеме блокчейна.
Что же делать, если в недалёком будущем квантовые компьютеры взломают Bitcoin? Есть ли шанс на контратаку в этой цепной битве за выживание в «тёмном лесу»?
Глава первая: Bitcoin подвергнется «удару по пониженной размерности» со стороны квантовых технологий
В романе «Три тела» самым страшным оружием была не лазерная пушка, а «удар по пониженной размерности» — цивилизация более высокого измерения не сражается с тобой на одном уровне, а просто сжимает трёхмерное пространство в двумерное. Вся твоя защита и крепости мгновенно превращаются в лист бумаги. Математическая «невозможность», на которой основан Bitcoin, становится «очень простой» перед лицом квантовых вычислений.
IBM Quantum System One в Энингене, Германия. Источник: Wikipedia
1.1 «Технический барьер» Bitcoin против «капельного» оружия квантовых компьютеров
Bitcoin: криптографический стандарт 80-х годов
Основная безопасность Bitcoin основана на алгоритме ECDSA, криптографическом стандарте, впервые предложенном в 1985 году. В этой системе у каждого пользователя есть пара ключей: приватный ключ — это «мысль» пользователя, известная только ему; публичный ключ — это публичное «удостоверение личности», используемое для проверки легитимности транзакций.
С помощью односторонней математической функции легко получить публичный ключ из приватного, но вывести приватный ключ из публичного практически невозможно для традиционных вычислительных мощностей. Поскольку сеть Bitcoin использует 256-битные ключи, даже самой мощной классической машине для взлома потребуется времени больше, чем возраст Вселенной. Именно эта математическая «невозможность» защищает безопасность сети Bitcoin.
Квантовые компьютеры: новая технология «капельного» взлома
Квантовые компьютеры — это совершенно новый тип вычислительных устройств, отличающийся от традиционных, использующий такие свойства квантовой физики, как суперпозиция и запутанность, что позволяет им экспоненциально увеличивать вычислительную мощность для определённых задач.
Появление квантовых компьютеров меняет правила игры — теоретически, с помощью алгоритма Шора достаточно мощный квантовый компьютер может за разумное время вывести приватный ключ напрямую из публичного. Это как «капля» трисоларианцев, легко проникающая сквозь самую прочную защиту человечества. Особенности такой атаки:
-
Скрытность: Получив приватный ключ, злоумышленник может легально подписывать поддельные транзакции, и вся сеть будет считать это обычными действиями владельца активов. Как наблюдение софоном в «Трёх телах» — абсолютно бесшумно.
-
Избирательность: Наиболее уязвимы кошельки с уже раскрытыми публичными ключами, особенно адреса, использовавшиеся в ранних транзакциях Bitcoin. CEO Quranium Капил Дхиман предупреждает: «Монеты Satoshi станут лёгкой мишенью. Если эти монеты будут перемещены, доверие к Bitcoin рухнет ещё до системного краха».
-
«Сначала украсть, потом взломать»: Злоумышленник может уже сейчас копировать открытые данные блокчейна и ждать, пока квантовые технологии созреют для расшифровки. Даже если сеть обновится и перейдёт на более безопасные алгоритмы, старые адреса, давно неиспользуемые кошельки и некоторые смарт-контракты могут оказаться беззащитными.
1.2 Кризис доверия и временная шкала: более 1 миллиона Bitcoin Satoshi
Национальный центр кибербезопасности Великобритании рекомендует организациям определить путь перехода на квантово-устойчивую криптографию до 2028 года и завершить миграцию примерно к 2035 году. Для блокчейн-систем с потенциальным сроком службы в десятки лет начинать подготовку нужно уже сейчас.
Некоторые ранние оценки считают, что квантовые компьютеры смогут реально угрожать примерно к 2030 году. Это значит, что у индустрии блокчейна осталось не так много времени.
В сценарии атаки квантовых компьютеров сам блокчейн продолжит работать — блоки будут добываться, реестр останется целым, но право собственности на активы незаметно изменится. Это страшнее технической поломки, потому что разрушает доверие к системе.
Как только более 1 миллиона Bitcoin Satoshi начнут двигаться, рынок охватит паника. Даже если технически блокчейн останется безопасным, цена может обрушиться, вызвав цепную реакцию, затрагивающую традиционные финансовые рынки, уже широко использующие криптовалюты.
Если Bitcoin не решит проблему квантовой механики в течение следующего года, золото навсегда обгонит Bitcoin. Об этом в прошлом месяце написал в X основатель фонда Carpriole, специализирующегося на количественном анализе Bitcoin и цифровых активов.
Часть вторая: План «стенолицых» Layer1
В «Трёх телах» есть гениальный сюжетный ход: когда человечество обнаружило, что инопланетная цивилизация наблюдает за всем на Земле с помощью софонов, все оборонительные планы раскрывались заранее. Что делать? ООН предложила «план стенолицых» — выбрать нескольких «стенолицых», наделить их полномочиями использовать глобальные ресурсы и заранее готовиться к вторжению.
Перед лицом будущего «удара по пониженной размерности» со стороны квантовых вычислений, миру блокчейна также нужны свои «стенолицые». И эту роль взял на себя Национальный институт стандартов и технологий США (NIST). С 2022 по 2024 годы NIST отобрал и запустил стандартизацию первых постквантовых криптографических алгоритмов. Эти новые алгоритмы, как межзвёздное оружие из «Трёх тел», хоть и имеют недостатки — большие размеры подписей, усложнённое использование — но действительно дают блокчейну реальные средства защиты от квантовых атак.
Перед одной и той же угрозой разные L1-блокчейны выбрали разные стратегии выживания.
2.1 Стратегия первая: многопутевой поиск (эксперимент стенолицых)
Стенолицые в «Трёх телах» могут экспериментировать в разных направлениях одновременно и не обязаны никому объясняться, ведь никто не знает, какой путь окажется успешным. Некоторые ведущие блокчейн-проекты выбрали похожую стратегию: одновременно тестировать несколько технических решений и искать оптимальный вариант на практике.
Ethereum: всесторонний технический поиск
Исследовательская группа Ethereum составляет список задач по миграции на постквантовые технологии, включая новые типы транзакций, эксперименты с rollup и обёртки на основе zero-knowledge. Они не делают ставку на одно решение, а развивают сразу несколько направлений, чтобы выбрать наиболее жизнеспособное и эффективное.
Solana: опциональное безопасное убежище
Solana уже внедрила опциональный квантово-устойчивый сейф — решение Solana Winternitz Vault реализует сложную систему подписей на основе хэшей, при которой для каждой транзакции генерируется новый ключ.
Sui: поэтапный путь обновления
Исследовательская команда Sui опубликовала специальный квантово-устойчивый путь обновления, совместно с академическими партнёрами предложив стратегию, позволяющую избежать разрушительных хардфорков. Это постепенная стратегия, минимизирующая влияние на существующих пользователей.
Суть этой стратегии — выбор: не заставлять всех обновляться, а предоставить различные опции, чтобы рынок и пользователи сами принимали решения.
2.2 Стратегия вторая: перестройка старого мира (план убежища)
В «Трёх телах» «план убежища» не подразумевает снос старого мира, а строительство убежищ за гигантскими планетами — старый мир продолжает функционировать, а новая система защиты внедряется постепенно. Некоторые блокчейн-проекты выбрали похожий путь: добавлять квантово-устойчивый слой к существующей системе, чтобы старое и новое сосуществовали, а пользователи могли мигрировать постепенно.
Algorand: установка защиты на ключевых узлах
Algorand — типичный пример внедрения постквантовых технологий в продуктивной среде. В 2022 году была введена «State Proofs» — система доказательств состояния, использующая стандартизированный NIST алгоритм подписей на решётках FALCON. Эти доказательства каждые несколько сотен блоков подтверждают состояние реестра Algorand и предоставляют другим цепям квантово-устойчивую верификацию. Недавно Algorand также продемонстрировал на основной сети полноценную постквантовую транзакцию с логической подписью на Falcon.
Cardano: долгосрочное параллельное развитие
Cardano пока использует подписи Ed25519, но команда рассматривает квантовую подготовленность как долгосрочное конкурентное преимущество. Основатель Charles Hoskinson описал план, сочетающий независимую цепь доказательств, сертификаты Mithril и постквантовые подписи, соответствующие стандартам NIST.
2.3 Стратегия третья: построение нового мира (кольцевые города)
В конце «Трёх тел» человечество перестаёт защищать Землю и начинает строить новую цивилизацию в космосе — без исторического груза, без компромиссов, с нуля, специально для новых условий. Некоторые новые блокчейн-проекты выбрали этот путь: строить полностью квантово-устойчивые системы с нуля.
-
Naoris Protocol: упоминается в заявке, поданной в SEC США, специализируется на постквантовой инфраструктуре.
-
Quranium: использует одобренный NIST алгоритм цифровой подписи на основе stateless-хэшей (SPHINCS+), изначально спроектирован для квантовой эпохи.
-
Quantum Resistant Ledger (QRL): запущен в 2018 году, построен на хэш-подписях XMSS, один из первых квантово-устойчивых блокчейнов.
Этим проектам не нужно заботиться о совместимости с прошлым, миграции старых пользователей или сложном балансе между производительностью и безопасностью. Они сразу строят колонии в «новой вселенной», ожидая наступления квантовой эры.
Часть третья: Закон тёмного леса — каждый должен сделать выбор
3.1 Стратегии для индивидуальных пользователей
Избегайте долгого бездействия: регулярно проверяйте и обновляйте кошельки, чтобы не стать «первой целью» квантовой атаки.
Готовьтесь к обновлению ключей: в ближайшие годы появятся новые типы аккаунтов, гибридные подписи и подсказки кошельков, поощряющие пользователей обновлять ключи для ценных активов.
Следите за крипто-агильностью: выбирайте экосистемы, позволяющие добавлять и менять криптографические примитивы без разрушительных хардфорков.
3.2 Due diligence для инвесторов
Прозрачность дорожной карты: есть ли у проекта чётко задокументированная постквантовая дорожная карта?
Фактическая реализация: есть ли прототипы или реальные функции, или это только маркетинговые заявления?
Планирование по времени: начал ли проект подготовку к квантовым угрозам 2030-х годов?
Заключение: дать времени эволюцию на блокчейне
В «Трёх телах» «держатель меча» может единолично решать судьбу человечества, но в мире блокчейна такой роли нет. Каждый проект ищет свой путь — сработает ли чей-то план? Никто не знает. Но именно в этом и заключается устойчивость децентрализации — нет единой точки отказа и единственного ответа.
Угроза квантовых вычислений — не конец, а начало. Блокчейн, возможно, не сможет сохранить всё прошлое, но пока остаются основные идеи — децентрализация, устойчивость к цензуре, отсутствие необходимости в доверии — цивилизация будет жить.
Дать цивилизации годы, дать времени эволюцию на блокчейне — только подготовленная цивилизация сможет войти в следующее измерение.
