Квантовые угрозы для криптовалют и зашифрованной информации уже требуют подготовки: Европол 7 октября выпустил два доклада, где главным слабым местом цифровых активов названы криптографические ключи, используемые для доступа к кошелькам и подтверждения транзакций. По оценке агентства, ждать появления практически применимых квантовых атак опасно: переход на постквантовую защиту затронет инфраструктуру, протоколы и координацию между участниками рынка, […]
Квантовые угрозы для криптовалют и зашифрованной информации уже требуют подготовки: Европол 7 октября выпустил два доклада, где главным слабым местом цифровых активов названы криптографические ключи, используемые для доступа к кошелькам и подтверждения транзакций.
По оценке агентства, ждать появления практически применимых квантовых атак опасно: переход на постквантовую защиту затронет инфраструктуру, протоколы и координацию между участниками рынка, а такие процессы могут растянуться на годы.
Первый доклад Quantum Computing and Cryptocurrencies подготовил Европейский центр по борьбе с киберпреступностью Европола (EC3). Его авторы указали, что достаточно мощный квантовый компьютер теоретически сможет вычислить приватный ключ по уже раскрытому публичному ключу. В таком сценарии злоумышленник получает возможность подписывать транзакции и выводить средства без согласия владельца.
При этом EC3 не рассматривает появление криптографически значимого квантового компьютера как автоматический крах криптовалют. Хеш-функции, на которых держится часть механизмов целостности блокчейнов, в докладе названы сравнительно устойчивыми к квантовым атакам.
Наиболее уязвимыми выглядят монеты, для которых публичные ключи уже видны в блокчейне. Европол рекомендует заранее переводить такие активы на защищенные схемы, не дожидаясь момента, когда атака станет технически реальной.
По расчетам Glassnode, публичные ключи уже раскрыты для 6,04 млн BTC, что соответствует 30,2% выпущенного предложения. Из этой суммы 1,92 млн BTC связаны со структурной уязвимостью из-за типа используемого скрипта, а 4,12 млн BTC — с операционными причинами, включая повторное использование адресов.
Аналитики отдельно подчеркнули: эта метрика не означает немедленную угрозу для указанных монет. Она лишь показывает, какая часть предложения имеет уже доступные публичные ключи, но не оценивает вероятность атаки и сроки появления подходящего квантового компьютера.
Для защиты биткоина от квантовых атак потребуется перенос существующих UTXO на постквантовые криптографические схемы. Такой процесс неизбежно будет конкурировать с обычными транзакциями за ограниченное пространство в блоках.
Европол сослался на препринт, авторы которого рассчитали теоретический минимум времени для перевода всех неизрасходованных выходов транзакций, существовавших к середине 2024 года, на квантово-устойчивую схему.
Для UTXO на базе ECDSA при использовании всей пропускной способности блоков миграция заняла бы не менее 1827,96 часа, или 76,16 дня. Если выделить под нее 25% емкости блоков, нижняя оценка увеличивается до 304,66 дня.
В другом гипотетическом варианте все существующие UTXO заранее переведены на Taproot с подписями Schnorr. Тогда при использовании 100% емкости блоков минимальный срок сокращается до 54,45 дня.
Авторы исследования называют этот показатель кумулятивным временем простоя, но речь не идет о полном отключении биткоина на 76 дней. Миграцию можно распределить во времени: часть блока будет уходить на перенос UTXO, а оставшееся пространство сохранится для обычных операций.
При этом расчеты описывают именно нижнюю теоретическую границу. Исследователи минимизировали часть накладных расходов и исходили из максимально эффективного использования блокового пространства. На практике без дополнительных изменений протокола переход может занять больше времени.
Второй доклад, Harvest Now, Decrypt Later, Европол подготовил совместно с Университетом Карлоса III в Мадриде (UC3M) в рамках консультативной группы EC3 по исследованиям и разработкам. Он посвящен стратегии, при которой злоумышленники уже сегодня перехватывают и сохраняют зашифрованные данные, рассчитывая расшифровать их после появления достаточно мощных квантовых компьютеров.
Особенно чувствительна к такому риску информация, которая должна оставаться конфиденциальной много лет. В докладе названы правительственные коммуникации, интеллектуальная собственность, медицинские записи и материалы правоохранительных органов. Среди потенциально уязвимых протоколов указаны TLS, SSH и OpenPGP.
Уровень угрозы зависит от конкретной конфигурации протоколов и практик управления ключами. При этом Европол отметил, что сейчас нет ясных доказательств массового и систематического применения стратегии «Собрать сейчас, расшифровать потом».
Организациям рекомендовано провести инвентаризацию используемой криптографии, выделить данные и системы, которым нужна долгосрочная защита, отказаться от устаревших протоколов и сократить избыточное хранение информации. Среди других мер названы улучшение управления ключами, тестирование постквантовых решений и поэтапная миграция с учетом технических зависимостей и необходимости поддерживать работу критически важных сервисов.
Крупные технологические компании планируют заметно увеличить возможности квантовых систем до конца десятилетия. IBM рассчитывает построить крупномасштабный отказоустойчивый квантовый компьютер Quantum Starling к 2029 году. Microsoft также ставит цель создать масштабируемую квантовую систему к этому сроку. Европол рассматривает такие планы как дорожные карты компаний, а не как гарантированные даты появления машин, способных взламывать современную криптографию.
В марте исследователи Google снизили оценку ресурсов, необходимых для атаки на криптографию на эллиптических кривых. По их расчетам, при заданных характеристиках оборудования для восстановления приватного ключа может потребоваться менее 500 000 физических кубитов — примерно в 20 раз меньше прежних оценок.
В сентябре более 100 специалистов и ИИ-агенты более чем вдвое сократили вычислительную оценку одного из ключевых этапов такой атаки относительно ориентира Google, хотя подходы к подсчету ресурсов различались. В июне консультативный совет Coinbase по квантовым технологиям описал возможные сценарии миграции биткоина на новые схемы, а в апреле Ripple представила многоэтапный план подготовки XRP Ledger к постквантовой эпохе.
В июле Strategy вместе с BlackRock, Coinbase и еще шестью компаниями запустила Bitcoin Security Consortium. Участники пообещали в течение трех лет направить в общей сложности $15 млн на безопасность биткоина, включая исследования постквантовой криптографии.
Во втором докладе Европол также упомянул планы Национального института стандартов и технологий США (NIST). В переходном плане 2035 год указан как основной ориентир для завершения миграции федеральных систем США на постквантовую криптографию. После 2035 года NIST предлагает исключить ECDSA и RSA из допустимых алгоритмов цифровой подписи. Документ IR 8547 пока остается проектом.
В августе StarkWare провела в основной сети биткоина первую квантово-устойчивую транзакцию без изменения правил консенсуса. Разработчики подчеркнули, что эксперимент не сделал всю сеть защищенной от квантовых атак.
JOIN
