Preparación para la Computación Cuántica en Bitcoin
Coinbase ha instado a los desarrolladores de Bitcoin a comenzar a prepararse para las amenazas de la computación cuántica, advirtiendo en un documento técnico del 13 de octubre que actualizar la seguridad de la criptomoneda podría llevar varios años. La empresa publicó sus recomendaciones el martes, delineando cómo Bitcoin podría adoptar gradualmente firmas digitales resistentes a la computación cuántica, al tiempo que protege las billeteras existentes y las tenencias institucionales.
Recomendaciones de Coinbase
Coinbase, que afirma tener aproximadamente el 5% de todo el BTC existente bajo custodia, solicitó diseños de transacciones flexibles, protecciones más robustas para las billeteras y un proceso de migración que no dependa de resolver cada disputa sobre monedas más antiguas. En su documento del 13 de octubre, Coinbase explicó que el movimiento de Bitcoin hacia una seguridad resistente a la computación cuántica implica más que la introducción de un nuevo algoritmo de firma digital. Los desarrolladores deben considerar las tarifas de transacción, la capacidad de la red, la compatibilidad de las billeteras y la capacidad de los nodos de Bitcoin para verificar transacciones de manera independiente.
La empresa advirtió que los cambios de consenso y las migraciones de billeteras a menudo requieren años de planificación y coordinación. Animó a los desarrolladores a comenzar a prepararse antes de que los investigadores demuestren una computadora cuántica lo suficientemente poderosa como para romper las firmas criptográficas existentes de Bitcoin.
«Actualmente, Bitcoin depende de la criptografía de curva elíptica, incluyendo ECDSA y firmas de Schnorr, para autorizar transacciones.»
Una computadora cuántica lo suficientemente poderosa podría, en teoría, derivar claves privadas de claves públicas expuestas, permitiendo a un atacante gastar fondos sin autorización. La propuesta no afirma que tal máquina exista actualmente o que las protecciones criptográficas de Bitcoin hayan sido quebrantadas. Coinbase describió la amenaza como una posibilidad futura que requiere preparación antes de que la tecnología necesaria esté disponible.
Preparativos de Coinbase
La empresa ya ha comenzado a preparar sus propios sistemas de custodia para la seguridad post-cuántica. Su trabajo incluye discusiones con investigadores de Bitcoin, contribuciones de ingeniería a proyectos de código abierto y participación en el Consorcio de Seguridad de Bitcoin. Investigaciones anteriores de Coinbase sobre los riesgos cuánticos de Bitcoin pidieron que la planificación de migración comenzara antes de que apareciera un atacante cuántico práctico.
La junta asesora independiente de la empresa apoyó el desarrollo de tecnologías de protección, mientras dejaba las decisiones sobre fondos inaccesibles o abandonados al proceso de gobernanza de Bitcoin. La publicación de octubre de Coinbase avanza esa discusión al identificar requisitos técnicos para billeteras, formatos de transacción y custodia institucional.
Enfoques Técnicos Propuestos
Entre los enfoques técnicos propuestos, Coinbase identificó BIP-360 y P2TRv2 como diseños que valdría la pena considerar para la transición de Bitcoin. Ambos buscan proporcionar estructuras de transacción flexibles que podrían acomodar nuevos sistemas de firma digital. BIP-360 introduce Pay-to-Merkle-Root, o P2MR, un tipo de salida de transacción propuesto derivado de la arquitectura existente de Taproot de Bitcoin.
Este diseño elimina la opción de gasto de clave de Taproot, que expone una clave pública que podría volverse vulnerable a una computadora cuántica lo suficientemente poderosa. La especificación oficial de BIP-360 describe P2MR como un cambio propuesto de soft-fork destinado a proteger contra ataques de larga exposición que involucren claves públicas. No introduce de manera independiente un algoritmo de firma post-cuántica ni previene todos los posibles ataques cuánticos. La propuesta sigue en estado de borrador.
Coinbase sugirió que un diseño de salida flexible podría permitir a los desarrolladores introducir o reemplazar algoritmos criptográficos sin rediseñar la estructura de transacción de Bitcoin cada vez. Tal flexibilidad requeriría reglas claras para la verificación de transacciones, permisos de gasto e identificación de firmas.
Evaluación de Algoritmos de Firma
La empresa recomendó específicamente examinar algoritmos de firma post-cuántica, incluyendo ML-DSA, SLH-DSA y FN-DSA, una vez que estén disponibles los estándares relevantes. Identificó SHRINCS, un diseño de firma basado en hash compacto propuesto, como otro candidato que requiere una evaluación adicional. Según Coinbase, los desarrolladores deberían evaluar el tamaño de las firmas, la velocidad de procesamiento, las tarifas de transacción y la compatibilidad de hardware antes de elegir un enfoque.
Firmas más grandes podrían aumentar los requisitos de espacio en bloque y elevar los costos de transacción durante una gran migración. Pruebas anteriores de BIP-360 en una red de prueba cuántica de Bitcoin demostraron transacciones experimentales de P2MR.
Recomendaciones para la Migración
Para la migración en sí, Coinbase recomendó evaluar un sistema por fases que permita a los usuarios de Bitcoin adoptar protecciones más fuertes antes de que se descontinúen las firmas más antiguas. Un posible enfoque implica una billetera híbrida con dos métodos de gasto alternativos. Los usuarios podrían autorizar transacciones a través de las firmas ECDSA o Schnorr existentes, mientras que una clave post-cuántica separada proporcionaría otro camino de gasto.
Coinbase describió este arreglo como una posible construcción 1-de-2. El diseño podría permitir a los usuarios avanzar hacia una seguridad resistente a la computación cuántica sin esperar a que los desarrolladores resuelvan cada detalle de una futura política que rija las firmas más antiguas de Bitcoin.
Consideraciones sobre Custodia Institucional
La custodia institucional crea requisitos adicionales. Coinbase dijo que los nuevos sistemas de firma deberían seguir siendo compatibles con la computación multipartita (MPC), una técnica de seguridad que permite a varias partes o sistemas participar en la firma criptográfica. Coinbase expresó una preocupación particular sobre los algoritmos de firma con estado, que requieren que los sistemas rastreen información a través de operaciones de firma.
Reutilizar el estado de firma puede crear debilidades de seguridad, incluyendo la posible falsificación de firmas. Según el documento, los grandes custodios operan infraestructura de firma a través de múltiples servidores y ubicaciones. Coordinar firmas con estado a través de esos sistemas podría introducir dificultades operativas si los registros se pierden, duplican o restauran incorrectamente.
La empresa recomendó mantener una opción de firma sin estado si Bitcoin eventualmente admite algoritmos post-cuánticos con estado. Los desarrolladores deberían proporcionar a los proveedores de billeteras instrucciones claras para gestionar el estado de firma y recuperarse de manera segura de fallos.
Desafíos de Migración y Recuperación
Trabajos anteriores de Coinbase sobre custodia post-cuántica examinaron cómo las instituciones podrían prepararse para diferentes sistemas criptográficos antes de que los desarrolladores de Bitcoin seleccionaran un estándar final. La discusión de septiembre incluyó alternativas potenciales que involucraban módulos de seguridad de hardware programables.
Otro problema no resuelto concierne a Bitcoin mantenido en billeteras antiguas que pueden nunca migrar a direcciones resistentes a la computación cuántica. Coinbase identificó varias categorías que requieren atención, incluyendo billeteras con claves expuestas públicamente, tenencias inactivas, claves privadas perdidas y Bitcoin asociado con los primeros años de la criptomoneda.
Algunas de estas monedas pueden seguir bajo propiedad legítima, mientras que otras podrían ser permanentemente inaccesibles. La empresa dijo que las políticas de migración futuras tendrían que considerar si tales fondos podrían moverse después de que se implementen restricciones sobre las firmas más antiguas.
Conclusiones y Futuras Direcciones
El documento discutió posibles métodos de recuperación que involucran información de semillas de billetera, pruebas criptográficas y compromisos de transacción. Coinbase advirtió que cualquier mecanismo de recuperación debe seguir siendo seguro contra un atacante que solo tenga acceso a una clave pública expuesta.
La cuestión ha aparecido en propuestas de desarrollo de Bitcoin separadas. BIP-361, titulado Migración Post Cuántica y Cierre de Firmas Legadas, propone restringir gradualmente las firmas más antiguas después de que un sistema de salida post-cuántica esté disponible. Su borrador describe una migración por etapas seguida de reglas más estrictas para transacciones legadas.
BIP-361 sigue siendo una propuesta y no ha sido activado. Sus autores esbozan un posible cronograma que involucra un período de transición inicial y restricciones posteriores sobre el gasto legado, con arreglos de recuperación que siguen sujetos a más investigación.
Coinbase recomendó discutir tales decisiones de manera independiente del desarrollo técnico de las firmas post-cuánticas. La empresa dijo que los desacuerdos sobre fondos inaccesibles no deberían impedir el trabajo en protecciones para billeteras activas.
El documento identificó más necesidades de pruebas que involucran verificación de transacciones, billeteras de hardware, costos de tarifas, propagación de bloques y el tiempo requerido para mover tenencias de Bitcoin potencialmente vulnerables. Coinbase pidió un proceso de evaluación reproducible que compare sistemas de firma alternativos bajo condiciones de red realistas.
Su publicación del 13 de octubre no estableció un plazo para que los usuarios de Bitcoin migraran, ni respaldó un algoritmo de firma final específico o anunció una fecha de activación propuesta. La empresa dijo que su próximo trabajo continuará a través de discusiones con investigadores, desarrolladores y contribuyentes de código abierto.
