Bitcoin: Ancaman Kuantum Semakin Mendekat

Komputer kuantum dan Bitcoin. Ini adalah topik panas yang tidak akan segera pudar, terutama setelah eksperimen terbaru dari IBM.

Kriptografi dan Bitcoin

Sebelum menjelaskan hasil IBM, mari kita manfaatkan kesempatan ini untuk mengingat kembali cara kerja bitcoin secara sederhana. Tidak terlalu rumit untuk mendapatkan gambaran yang baik tentangnya.

Bitcoin menggunakan beberapa algoritma kriptografi (matematika). Salah satunya adalah fungsi hash yang disebut SHA-256. Terutama dengan ini para penambang bitcoin bekerja.

Tugas dari fungsi hash adalah mengubah sejumlah data apa pun menjadi “hash.” Di balik layar, hash hanyalah sebuah angka. Angka yang sangat besar. Kriptografi bekerja dengan angka-angka yang sangat besar.

“Menambang bitcoin” berarti memasukkan semua data dari sebuah blok (beberapa ribu transaksi) melalui mesin SHA-256. Tujuannya adalah menemukan hash yang lebih rendah dari angka target (dengan mencoba-coba, ribuan miliar kali per detik, itulah sebabnya konsumsi listriknya tinggi).

Penambang yang pertama kali menemukan hash yang valid dapat menambahkan blok ke blockchain dan menerima hadiah (saat ini sedikit lebih dari 3 bitcoin). Penambang membuat satu blok kira-kira setiap sepuluh menit.

Itulah bagian “penambangan”.

Aspek kriptografi utama lainnya dari bitcoin berkaitan dengan pembuatan transaksi. Kali ini tentang kriptografi “kunci publik”. Inilah yang akan berada dalam bahaya jika komputer kuantum cukup kuat (dan bukan SHA-256).

Sebuah wallet tidak lebih dari sebuah program yang menghasilkan pasangan kunci yang digunakan untuk membangun transaksi. Membuat transaksi berarti membuat “utxo,” yaitu sepotong kode kecil yang mengunci kunci publik ke bitcoin (sebuah angka).

Prinsipnya adalah hanya kunci privat yang dapat membuka bitcoin tersebut.

Sangat baik. Jadi, secara konkret, apa ancamannya?

6 bit kecil

Matematika yang mengamankan bitcoin. Pada dasarnya tidak mungkin, dalam jangka waktu yang wajar, untuk menghitung kunci privat dari kunci publik. Akan membutuhkan ratusan juta miliar tahun bagi komputer klasik terkuat di dunia untuk melakukan ini.

Tapi tidak jika seseorang memiliki komputer kuantum yang cukup kuat. Dan faktanya, hari J semakin cepat datang karena IBM baru saja kembali menunjukkan kelayakan serangan kuantum semacam itu.

Raksasa Amerika ini baru saja berhasil memecahkan kunci ECC 6-bit menggunakan algoritma Shor dengan komputer kuantum IBM_TORINO yang memiliki 133 qubit fisik. IBM sudah berhasil memecahkan kunci 5-bit menggunakan prosesor yang sama pada bulan Juli.

Haruskah kita khawatir? Ya dan tidak. Yang mengkhawatirkan (untuk bitcoin) adalah bahwa ini berhasil. Yang kurang mengkhawatirkan adalah ukuran kuncinya.

Kunci 6-bit tidak signifikan secara kriptografi. Itu berarti ruang solusinya adalah 64 (2⁶). PC biasa dapat memecahkan kunci seperti itu dalam beberapa mikrodetik.

Eksperimen ini oleh karena itu adalah bukti konsep daripada ancaman bagi bitcoin dan kunci 256-bit miliknya yang 2¹⁵⁰ kali lebih besar. Jarak yang harus ditempuh masih sangat besar. Akan membutuhkan jutaan qubit fisik dan mungkin kemajuan baru dalam koreksi kesalahan kuantum.

Kita belum sampai di sana. Misalnya, prosesor terbesar IBM, Condor, memiliki 1.121 qubit fisik. Peta jalan IBM hanya memprediksi 200 qubit logis pada tahun 2029. Namun, lebih dari 2.330 qubit logis akan dibutuhkan untuk berharap memecahkan kunci bitcoin dalam waktu kurang dari sebulan.

Tapi hati-hati… IBM masih berpikir mereka bisa melakukannya pada tahun 2033:

Apakah ini akhir dari bitcoin?

Tidak sama sekali. Ancaman kuantum berpotensi akan nyata dalam rentang waktu 3 hingga 10 tahun ke depan. Kelompok Pauli percaya tidak mustahil bahwa bitcoin dapat dipecahkan antara tahun 2027 dan 2033. Kemungkinan besar pada 2033 daripada 2027.

Jadi kita harus bertindak secepat mungkin untuk menguji hipotesis, memutar kunci, membuat peta jalan pasca-kuantum dan memastikan bahwa bitcoin tidak perlu takut pada hari J.

Masalahnya adalah kita belum memiliki solusi yang benar-benar ideal. Algoritma kriptografi pasca-kuantum (misalnya, algoritma Kyber atau Dilithium) akan menyebabkan pengurangan jumlah transaksi per blok (karena tanda tangan dan kunci yang lebih besar).

Artikel kami tentang kompromi: Bitcoin, ancaman kuantum semakin mendekat .

Selain itu, protokol Bitcoin tidak mudah diubah (yang merupakan hal baik). Saat ini kita memiliki bukti dengan kontroversi op_return… Wallet harus diperbarui untuk mendukung kriptografi pasca-kuantum. Hardware wallet juga akan membutuhkan firmware baru.

Yang terpenting, setiap bitcoiner harus memindahkan bitcoin mereka ke alamat pasca-kuantum. Ini tidak akan terjadi dalam semalam.

Mari kita akhiri dengan menyoroti bahwa bitcoin Anda akan rentan terhadap serangan kuantum jika dan hanya jika Anda menggunakan kembali alamat bitcoin Anda. Anda tidak boleh melakukan itu. Buat alamat baru untuk setiap transaksi!

Secara total, sekitar 33% BTC saat ini rentan. Sekitar 6,36 juta bitcoin. Dari jumlah total ini, 4,49 juta BTC rentan karena penggunaan ulang alamat. Sisanya rentan karena jenis alamat yang sangat lama (terutama bitcoin dari Satoshi Nakamoto).

Jangan lewatkan artikel kami tentang topik ini: Periksa apakah Bitcoin Anda terancam oleh komputer kuantum .