Computador quântico sob a floresta sombria: guia de sobrevivência para utilizadores de Bitcoin, projetos L1 e na cadeia

Redação: na cadeia Apocalipse

Introdução: a crise da “floresta escura” do Bitcoin

No mundo da blockchain, cada nó é como uma estrela no universo, independente e interconectado, construindo juntos um mundo financeiro descentralizado. O Bitcoin, como o pioneiro desta rede, depende de poderosos algoritmos de criptografia para proteger sua segurança. No entanto, esse sistema de segurança não é à prova de falhas. Uma tecnologia vinda do futuro - os computadores quânticos - está emergindo silenciosamente. Eles são como a frota Trisoliana em “A Trajetória de Três Corpos”, possuindo a capacidade de “ataque em dimensão inferior”; uma vez amadurecida, pode lançar um ataque mortal ao Bitcoin e a todo o ecossistema da blockchain.

Então, se os computadores quânticos conseguirem quebrar o Bitcoin em um futuro próximo, o que devemos fazer? Nesta batalha de sobrevivência na cadeia da “floresta sombria”, ainda há possibilidade de contra-ataque?

Capítulo 1: O Bitcoin será alvo do “ataque de redução dimensional” proveniente do quântico.

A arma mais aterrorizante no romance “Três Corpos” não é o canhão de laser, mas sim o “ataque de redução de dimensão” - civilizações de alta dimensão não lutam com você na mesma dimensão, mas comprimem diretamente o espaço tridimensional em duas dimensões. Todas as suas defesas, todas as suas fortificações, desmoronam instantaneamente em uma folha de papel. A matemática que o Bitcoin depende do “impossível”, diante da computação quântica se torna “muito fácil”.

IBM Quantum System One localizado em Aying, Alemanha. Fonte: Wikipédia

1.1 O “barreira tecnológica” do Bitcoin vs. a arma “gota d'água” dos computadores quânticos

Bitcoin: padrão de criptografia dos anos 80

A segurança central do Bitcoin depende do algoritmo ECDSA, que é um padrão criptográfico proposto pela primeira vez em 1985. Neste sistema, cada usuário possui um par de chaves: a chave privada é o “pensamento” do usuário, que apenas ele conhece; a chave pública é a “identificação” pública, usada para verificar a legitimidade das transações.

É fácil gerar uma chave pública a partir de uma chave privada através de uma função unidirecional matemática, mas é praticamente impossível deduzir a chave privada a partir da chave pública com a capacidade de computação tradicional. Como a rede Bitcoin utiliza chaves de 256 bits, isso significa que mesmo com os computadores tradicionais mais poderosos realizando um ataque de força bruta, levaria mais tempo do que a idade do universo. É precisamente essa “impossibilidade” matemática que protege a segurança da rede Bitcoin.

Computadores quânticos: a nova tecnologia “gota d'água” para quebrar criptografia

Os computadores quânticos são um novo tipo de dispositivo de computação que é completamente diferente dos computadores tradicionais, utilizando características da física quântica, como superposição e entrelaçamento, para realizar cálculos, com a capacidade teórica de cálculo para certos problemas podendo crescer em uma taxa exponencial.

A aparição dos computadores quânticos mudou as regras do jogo — teoricamente, através do algoritmo de Shor, um computador quântico suficientemente poderoso pode derivar a chave privada diretamente da chave pública em um tempo razoável. É como o detector “gota d'água” dos Três Corpos, capaz de penetrar facilmente nas defesas mais fortes da humanidade. O seu modo de ataque possui as seguintes características:

O ocultamento: após o atacante obter a chave privada, pode legitimar a assinatura de transações forjadas, e toda a rede acreditará que esta é uma operação normal do proprietário dos ativos. Assim como a vigilância de Sophia em “Os Três Corpos”, completamente silenciosa.

Seleção: Os wallets cujas chaves públicas já foram expostas são os que mais facilmente sofrem ataques, especialmente os endereços utilizados nas transações iniciais de Bitcoin. Kapil Dhiman, CEO da Quranium, alertou: “As moedas de Satoshi Nakamoto se tornarão alvos fáceis de ataque. Se essas moedas forem transferidas, a confiança das pessoas no Bitcoin colapsará completamente antes do colapso do sistema.”

“Roubar primeiro, decifrar depois: os atacantes podem copiar agora os dados públicos na cadeia e esperar que a tecnologia de computação quântica amadureça para depois decifrar. Mesmo que a rede existente seja atualizada para um algoritmo mais seguro, endereços antigos, carteiras inativas por longos períodos e alguns modelos de contratos inteligentes também podem tornar-se vulneráveis.”

1.2 Crise de confiança e cronologia: mais de um milhão de bitcoins de Satoshi Nakamoto

O Centro Nacional de Cibersegurança do Reino Unido recomenda que as organizações determinem um caminho de atualização de criptografia quântica até 2028 e completem a migração em torno de 2035. Para sistemas de blockchain cuja vida útil pode durar várias décadas, é necessário começar a se preparar agora.

Algumas estimativas iniciais acreditam que o ponto em que os computadores quânticos realmente começarão a fazer a diferença pode ser em 2030. Isso significa que o tempo restante para a indústria da na cadeia já é curto.

Neste cenário de ataque de computadores quânticos, a própria blockchain continuará a funcionar normalmente — os blocos continuam a ser minerados, o livro-razão mantém-se intacto, mas a propriedade dos ativos já mudou silenciosamente. Esta situação é mais aterradora do que uma falha técnica, pois destrói a confiança das pessoas em todo o sistema.

Assim que mais de um milhão de bitcoins de Satoshi Nakamoto começarem a se mover, o mercado entrará em pânico. Mesmo que tecnicamente a na cadeia ainda esteja segura, o preço pode despencar, desencadeando uma reação em cadeia que afetará os mercados financeiros tradicionais que já adotaram amplamente as criptomoedas.

Se o Bitcoin não conseguir resolver o problema da mecânica quântica no próximo ano, o ouro sempre superará o Bitcoin. A este respeito, o fundador do fundo de ativos digitais e Bitcoin quantificado Carpriole publicou no X no mês passado.

Parte Dois: o plano “Muro de Contenção” do Layer1

Em “O Problema dos Três Corpos”, há uma configuração brilhante: quando a humanidade descobre que uma civilização alienígena está monitorando tudo na Terra através dos “sophons”, todos os planos de defesa são detectados antecipadamente. O que fazer? A ONU propôs o “Plano de Muralha” — selecionar alguns “muralhistas” e conceder-lhes o poder de mobilizar recursos globais para se preparar para a invasão iminente.

Face à futura ameaça de computação quântica, o mundo da blockchain também precisa de “muralhas”. O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) desempenha esse papel. De 2022 a 2024, o NIST selecionou e iniciou o trabalho de padronização dos primeiros algoritmos de criptografia pós-quântica, que, assim como as armas interestelares desenvolvidas em “Os Três Corpos”, embora apresentem custos como maior volume de assinatura e aumento da complexidade de uso, realmente oferecem soluções viáveis para a blockchain resistir a ataques quânticos.

Diante da mesma ameaça, diferentes blockchains L1 escolheram diferentes estratégias de sobrevivência.

2.1 Estratégia um: Exploração de múltiplos caminhos (Experimento do Murador)

Os Murocratas em “Os Três Corpos” podem realizar experimentos em várias direções ao mesmo tempo, sem precisar explicar a ninguém, porque ninguém sabe qual caminho terá sucesso. Alguns projetos de blockchain mainstream adotam uma estratégia semelhante: tentam várias soluções tecnológicas ao mesmo tempo, buscando a melhor solução na prática.

Ethereum: uma exploração técnica abrangente

O grupo de pesquisa do Ethereum está a elaborar uma lista de tarefas para a migração pós-quântica, incluindo novos tipos de transações, experimentos de rollup e wrappers baseados em zero conhecimento. Eles não estão a apostar numa única solução, mas a avançar em várias direções ao mesmo tempo, para ver qual caminho é mais viável e eficiente.

Fonte: pqcee.github.io

Solana: um refúgio seguro opcional

A Solana lançou um cofre quântico opcional, especificamente, a solução “Solana Winternitz Vault” alcança isso através da implementação de um complexo sistema de assinatura baseado em hash, que gera novas chaves a cada transação.

Fonte: @deanmlittle

Sui: caminho de atualização progressivo

A equipe de pesquisa da Sui lançou um caminho de atualização projetado para segurança quântica, propondo um caminho de atualização que evite forks duros destrutivos em colaboração com parceiros acadêmicos. Esta é uma estratégia progressiva, que visa minimizar o impacto sobre os usuários existentes.

Fonte: @kostascrypto

O cerne desta estratégia é a “opção”: não forçar todos a atualizar, mas oferecer várias opções para que o mercado e os usuários decidam por si mesmos.

2.2 Estratégia Dois: Transformar o Velho Mundo (Plano de Abrigo)

O “Plano de Abrigo” em “A Trilogia dos Três Corpos” não é uma reconstrução total, mas sim a construção de abrigos atrás de um gigante gasoso — o velho mundo continua a operar, enquanto um novo sistema de defesa é gradualmente estabelecido. Alguns projetos de blockchain adotaram uma estratégia semelhante: adicionar uma camada de segurança quântica sobre o sistema existente, permitindo a coexistência dos sistemas antigo e novo, e os usuários podem migrar gradualmente.

Algorand: Equipar defesas em nós críticos

Algorand é um exemplo típico da aplicação de tecnologias pós-quânticas em ambientes de produção. Em 2022, introduziu as “provas de estado” (State Proofs), utilizando o esquema de assinatura baseado em lattice FALCON padronizado pelo NIST. Essas provas verificam o estado do livro razão da Algorand a cada algumas centenas de blocos, proporcionando serviços de validação seguros contra quânticos para outras cadeias. Recentemente, a Algorand também demonstrou transações pós-quânticas completas na mainnet, exibindo assinaturas lógicas baseadas em Falcon.

Fonte: Algorand

Cardano: Planejamento de longo prazo em dois trilhos paralelos

Embora o Cardano ainda utilize a assinatura Ed25519, sua equipe considera a preparação quântica como uma vantagem de diferenciação a longo prazo. O fundador Charles Hoskinson descreveu um plano que combina uma cadeia de provas independente, certificados Mithril e assinaturas pós-quânticas em conformidade com os padrões NIST.

Fonte: @IOHK_Charles

2.3 Estratégia Três: Construir um Novo Mundo (Cidade Anel Estelar)

No final de “A Fundação”, a humanidade não tenta mais defender a Terra, mas constrói diretamente uma nova civilização no espaço - sem fardos históricos, sem compromissos, projetando desde o primeiro tijolo para o novo ambiente. Alguns novos projetos de blockchain escolheram este caminho: construir um sistema completamente resistente a quânticos desde zero.

Naoris Protocol: mencionado na proposta submetida à Comissão de Valores Mobiliários dos EUA, focado em infraestrutura pós-quântica.

Quranium: utiliza o algoritmo de assinatura digital baseado em hash sem estado (SPHINCS+) aprovado pelo NIST, projetado a partir da camada de protocolo para a era quântica.

Quantum Resistant Ledger (QRL): lançado em 2018, construído sobre a assinatura XMSS baseada em hash, é uma das primeiras blockchains resistentes a quantum.

Estes projetos não precisam se preocupar com a compatibilidade retroativa, não precisam migrar usuários antigos, nem precisam equilibrar arduamente entre desempenho e segurança. Eles estabelecem colônias diretamente no “novo universo”, aguardando a chegada da era quântica.

Parte Três: A Lei da Floresta Escura - Todos devem fazer uma escolha

3.1 Estratégias de enfrentamento para usuários individuais

Evitar ociosidade a longo prazo: verifique e atualize a sua carteira regularmente para evitar tornar-se um “alvo” preferencial de ataques quânticos.

Preparação para a atualização de chaves: Nos próximos anos, espera-se que surjam novos tipos de contas, opções de assinatura mista e dicas de carteira, incentivando os usuários a atualizar as chaves de ativos de alto valor.

Foque na agilidade cripto: escolha ecossistemas que possam adicionar e rodar primitivas criptográficas sem realizar bifurcações duras destrutivas.

3.2 Dever de diligência dos investidores

Transparência do roteiro: O projeto tem um roteiro pós-quântico claramente documentado?

Implementação real: existe um protótipo ou funcionalidade real, ou é apenas uma promoção de marketing?

Planejamento de tempo: o projeto já começou a se preparar para as ameaças quânticas da década de 2030?

Conclusão: dar tempo à evolução na cadeia

No livro “O Problema dos Três Corpos”, o “Portador da Espada” pode decidir o destino da humanidade sozinho, mas no mundo da blockchain não há tal papel. Cada projeto está a explorar o seu próprio caminho, qual solução terá sucesso? Ninguém sabe. Mas esta é precisamente a resiliência da descentralização – sem pontos únicos de falha e sem uma única resposta.

A ameaça da computação quântica não é o fim, mas o começo. A blockchain pode não conseguir preservar todo o passado, mas enquanto a ideia central permanecer - descentralização, resistência à censura, confiança zero - a civilização continuará.

Dê civilização ao tempo, dê evolução na cadeia ao tempo - apenas a civilização preparada pode entrar na próxima dimensão.