Биржа Coinbase предложила 7 шагов для защиты биткоина от квантовых атак

Компания предлагает начать работу заранее, но не считает, что она должна зависеть от решения судьбы старых монет, владельцы которых могут так и не перевести их на новые адреса.

В опубликованном во вторник документе биржа описала семь направлений работы над квантовой защитой. Ей нужен способ добавлять и заменять схемы цифровой подписи без полной переделки механизма хранения монет. Среди обсуждаемых разработчиками вариантов Coinbase назвала предложение BIP-360 с новым типом выхода Pay-to-Merkle-Root (P2MR) и альтернативную конструкцию P2TRv2. Это проекты для обсуждения, а не принятое обновление сети.

Компания допускает поэтапный переход через гибридную схему «1 из 2». Одни и те же монеты в ней можно было бы потратить с помощью обычного ключа ECDSA или Schnorr либо постквантового ключа. Так действующие кошельки смогут подготовиться до решения вопроса о прежних типах подписей. Coinbase также просит учитывать обычные кошельки, независимую проверку операций полными узлами и ограниченное место в блоках биткоина.

Отдельное требование касается крупных хранителей криптовалюты. Coinbase использует многосторонние вычисления, или MPC: контроль над подписанием операции распределён между участниками. Поэтому биржа хочет, чтобы среди рассматриваемых постквантовых схем была хотя бы одна, совместимая с MPC. Разработать конкретный протокол MPC для всей сети она не предлагает.

Компания предупреждает о сложности схем подписей, которым нужно помнить состояние ключа после каждой операции. Её серверы подписания работают независимо друг от друга в разных зонах, а требование единолично блокировать ключ и его состояние плохо сочетается с такой организацией. Если сеть выберет подписи с отслеживанием состояния, Coinbase считает необходимым сохранить и вариант без него. Для оценки она перечисляет ML-DSA, SLH-DSA, FN-DSA и проект SHRINCS, сочетающий путь подписи с состоянием и резервный путь без него.

Квантовая защита биткоина и старые монеты

Coinbase предлагает рассматривать старые адреса отдельно от защиты для тех, кто готов перейти на новые решения. У самых ранних типов адресов публичные ключи раскрыты постоянно. В эту группу входят и старые запасы биткоинов, в том числе монеты создателя сети Сатоси Накамото. Ключи от части таких средств могли быть утрачены, поэтому владельцы не смогут самостоятельно перевести монеты.

Консультативный совет Coinbase по квантовым угрозам оценил объём монет на адресах старейшего уязвимого типа примерно в 1,7 млн биткоинов. Всего уязвимыми он считает около 7 млн биткоинов. В июньском докладе совет рассмотрел, что делать с монетами, которые не перейдут на защищённые адреса: заморозить их, сохранить нынешние правила или выбрать промежуточный вариант. Предпочтительный вариант он не выбрал.

Один из проектов, BIP-361, предлагает сначала запретить отправку средств на уязвимые адреса, а позднее ограничить траты с них, оставив владельцам способ безопасного вывода монет. Соавтор проекта — Джеймсон Лопп, сооснователь и директор по безопасности Casa. Основатель Cardano Чарльз Хоскинсон возразил, что отказ от старых подписей ECDSA и Schnorr по этому проекту на практике потребует хардфорка. Coinbase считает, что этот спор не нужно решать до появления защиты для кошельков, готовых обновиться.

Почему подготовку предлагают начать заранее

Coinbase объясняет срочность тем, что изменение правил биткоина и переход пользователей могут занять годы. Компания называет опубликованные требования вкладом в открытое обсуждение, а не окончательной позицией или инструкцией разработчикам. По её данным, на хранении у биржи находится около 5% всех существующих биткоинов.

Работа над отдельными решениями уже идёт. Помимо проектов новых типов выхода, в августе исследователь StarkWare отправил в основной сети биткоина первую квантово-устойчивую транзакцию без изменения правил консенсуса. Этот способ рассматривают скорее как аварийный путь вывода средств, чем как полноценную замену существующей системе. Coinbase также участвует в объединении Bitcoin Security Consortium. В июле его участники обязались выделить $15 млн (около 1,3 млн ₽) за три года на работу исследователей и разработчиков над безопасностью биткоина.

Coinbase уже участвовала в публичных спорах об изменениях сети. Во время дискуссии о размере блока в 2015—2017 годах её глава Брайан Армстронг поддерживал альтернативные программные клиенты, которые увеличили бы лимит через хардфорк. Позднее биржа подписала соглашение в поддержку SegWit2x, но этот план не осуществился. В новом документе компания подчёркивает, что не пытается задать сети готовый путь обновления.