StarkWare informó el miércoles pasado que logró ejecutar en la mainnet de Bitcoin la primera transacción diseñada para ser resistente a la computación cuántica.
La operación fue minada por MARA Pool en el bloque 964.199 y representa una demostración técnica de que ciertos mecanismos de protección frente a futuros ataques cuánticos pueden implementarse sin modificar el protocolo de Bitcoin.
La transacción gastó una salida de 10.000 satoshis, equivalentes a unos u$s8 según los precios actuales, y pagó una comisión de 5.179 satoshis.
El método, denominado Quantum-Safe Bitcoin, o QSB, combina un bloqueo basado en hashes con el esquema de firmas de curva elíptica que normalmente protege los fondos de Bitcoin.
La amenaza que busca enfrentar es la posibilidad de que, en el futuro, computadoras cuánticas suficientemente potentes puedan utilizar el algoritmo de Shor para obtener una clave privada a partir de una clave pública expuesta en la blockchain.
En cambio, las funciones hash utilizadas por Bitcoin no son vulnerables al algoritmo de Shor de la misma manera.
El investigador de StarkWare, Avihu Levy, presentó el método QSB en abril y su funcionamiento se basa en una técnica conocida como "signature grinding", mediante la cual se realizan cálculos fuera de la cadena hasta encontrar una transacción cuyo hash pueda interpretarse también como una firma de Bitcoin con un formato válido.
De esta manera, la seguridad del mecanismo deja de depender exclusivamente de mantener una clave privada en secreto y pasa a apoyarse en la dificultad de revertir una función hash.
La técnica utiliza Binohash, un mecanismo desarrollado por Robin Linus, conocido por su trabajo en BitVM.
Uno de los aspectos más relevantes de la prueba es que no requirió una actualización del protocolo de Bitcoin, ya que la transacción fue construida como una operación excepcional y pudo ser incluida en la blockchain mediante la infraestructura de MARA Pool.
En otras palabras, Bitcoin no fue modificado para realizar la operación y la demostración buscó probar que existe una vía para construir mecanismos de protección frente a la computación cuántica utilizando las reglas actuales de la red.
StarkWare sostuvo que esto cuestiona la idea de que la única manera de proteger los bitcoins frente a una futura amenaza cuántica sería modificar el protocolo mediante un soft fork.
"Durante mucho tiempo se ha asumido que proteger los holdings de Bitcoin frente a un adversario cuántico requeriría cambiar el protocolo de Bitcoin. Hoy se demuestra que no es así", señaló la compañía.
La demostración no significa que Bitcoin sea ahora completamente resistente a los ataques cuánticos, sino que el propio diseño QSB presenta varias limitaciones.
La primera está relacionada con la exposición de las claves públicas, ya que si una dirección ya ha revelado su clave pública en la blockchain, el mecanismo QSB no puede protegerla frente a un atacante que disponga de una computadora cuántica capaz de derivar la clave privada.
El segundo problema aparece durante la migración de fondos: para trasladar BTC desde una salida tradicional hacia una salida protegida mediante hash es necesario realizar inicialmente una transacción convencional, un paso que puede revelar la clave pública de la dirección de origen.
Precisamente eso ocurrió con los fondos utilizados en la demostración: la salida gastada el pasado miércoles había sido financiada en julio mediante una transacción tradicional.
El tercer obstáculo es la entrega de las transacciones a los mineros, ya que las operaciones QSB utilizan formatos no estándar, por lo que los nodos convencionales de Bitcoin no las retransmiten normalmente.
En este caso, el servicio Slipstream de MARA permitió que la transacción llegara hasta un minero que finalmente la incorporó a la blockchain.
La demostración de StarkWare no implica que Bitcoin haya adoptado una protección cuántica ni que los usuarios puedan comenzar a utilizar este mecanismo de manera generalizada.
Su principal aporte es demostrar que una estrategia de resistencia cuántica puede funcionar bajo las reglas actuales de Bitcoin, al menos para determinados tipos de salidas y bajo condiciones específicas.
El desafío más amplio sigue siendo cómo proteger los millones de bitcoins que eventualmente podrían quedar expuestos ante una computadora cuántica suficientemente poderosa.
Para resolver ese problema a escala, todavía sería necesario abordar la migración de fondos existentes, la compatibilidad con la infraestructura de la red y los mecanismos de transmisión y validación de las nuevas transacciones.
Por ahora, Bitcoin no cuenta con una solución de resistencia cuántica incorporada a nivel de protocolo y la operación de StarkWare tampoco cambia esa situación.
Pero la prueba introdujo una alternativa: demuestra que la defensa contra la amenaza cuántica no necesariamente depende de cambiar las reglas fundamentales de Bitcoin.