นักวิจัยจาก Paradigm เสนอวิธีปกป้อง Bitcoin ที่ทนทานต่อควอนตัม

ข้อเสนอการป้องกันด้วยควอนตัมของ Paradigm

Dan Robinson นักวิจัยของ Paradigm ได้เสนอโมเดลใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องบิตคอยน์ที่ไม่ได้ใช้งาน (dormant bitcoins) รวมถึงบิตคอยน์ที่อาจเป็นของผู้สร้าง Bitcoin อย่าง Satoshi Nakamoto จากภัยคุกคามด้านการคำนวณควอนตัมในอนาคต ข้อเสนอนี้นำเสนอ “Provable Address-Control Timestamps” (PACTs) ซึ่งเป็นกลไกที่ทำให้ผู้ถือบิตคอยน์สามารถพิสูจน์ได้ว่าตนควบคุมกระเป๋าเงิน ก่อนที่การคำนวณควอนตัมจะก้าวไปถึงจุดที่สามารถดึงคีย์ส่วนตัวได้

PACTs ทำงานอย่างไร

โมเดล PACTs ใช้ระบบการประทับเวลา (timestamping) ที่ฝังอยู่แล้วในฟังก์ชันของบล็อกเชน ผู้ถือจะสร้างหลักฐานเพื่อแสดงว่าตนควบคุมบิตคอยน์ของตน และประทับเวลาลงบนบล็อกเชน ทำให้เกิดบันทึกความเป็นเจ้าของที่อาจช่วยป้องกันการโจมตีควอนตัมในอนาคต หลักฐานนี้สามารถปลดล็อกได้ในภายหลัง ทำให้ผู้ใช้สามารถกู้คืนเงินของตนบนเวอร์ชันบิตคอยน์ที่ทนต่อควอนตัม (quantum-resistant)

Robinson ระบุว่า “แนวทางนี้ไม่จำเป็นต้องให้ Bitcoin ตัดสินใจในวันนี้ว่า ‘ต้องมีการหมดอายุ’ (sunset) หรือไม่” และวิธีดังกล่าวเปิดทางให้ผู้ใช้เตรียมพร้อมล่วงหน้า โดย “ปลูกเมล็ดพันธุ์วันนี้” ในกรณีที่ต้องใช้การป้องกันในภายหลัง

การเปรียบเทียบกับข้อเสนอทางเลือก

ยังมีข้อเสนอเพื่อความต้านทานควอนตัมอื่น ๆ เช่น BIP-361 ที่เสนอโดย Jameson Lopp หัวหน้าฝ่ายความปลอดภัยของ Casa และนักวิจัยคนอื่น ๆ ข้อเสนอทางเลือกเหล่านี้มักกำหนด “หน้าต่างการย้ายระบบ” ระยะหลายปีให้กระเป๋าเงิน (wallets) การแลกเปลี่ยน (exchanges) และผู้ให้บริการดูแลสินทรัพย์ (custodians) อัปเกรดไปเป็นเทคโนโลยีที่ทนต่อควอนตัม ก่อน “หมดอายุ” ลายเซ็นเดิม หลังจากช่วงเวลานี้ เหรียญใดก็ตามที่ไม่ย้ายระบบจะกลายเป็นใช้จ่ายไม่ได้

อย่างไรก็ตาม แนวทางนี้สร้างปัญหาเฉพาะสำหรับผู้ถือที่อยู่เฉยไม่ได้ใช้งาน: การย้ายเงินอาจเปิดเผยว่าผู้เป็นเจ้าของยังมีความเคลื่อนไหว และอาจเชื่อมโยงกระเป๋าเงินนั้นกับกระเป๋าอื่น ๆ ที่ตนควบคุมได้ โมเดล PACTs ตั้งเป้าจะเลี่ยงภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกนี้ด้วยการทำให้ผู้ใช้พิสูจน์ความเป็นเจ้าของได้ โดยไม่ต้องประกาศบนเชน

บริบทภัยคุกคามจากการคำนวณควอนตัม

เมื่อการคำนวณควอนตัมก้าวหน้า ผู้ใช้คริปโตและนักพัฒนาต้องวางแผนการป้องกันไปพร้อมกัน ตามที่ Lopp และนักวิจัยของ BIP-361 คนอื่น ๆ ระบุ บิตคอยน์มากกว่าหนึ่งในสามที่อยู่ในระบบหมุนเวียนอาจถูกโจมตีด้วยควอนตัมได้ เนื่องจากมีกุญแจสาธารณะ (public keys) ที่มองเห็นได้

การสาธิตในโลกจริงเริ่มแสดงความคืบหน้าแบบทีละขั้น นักวิจัยอิสระเมื่อไม่นานมานี้สามารถดึงคีย์บนวงรี 15-bit ได้โดยใช้ฮาร์ดแวร์ควอนตัม ซึ่งถูกอธิบายว่าเป็นการโจมตีที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่มีในเวลานั้น แม้บิตคอยน์จะอาศัยการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งกว่าระดับ 256-bit ก็ตาม

ไทม์ไลน์สำหรับ “Q-Day” — วันที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถทำลายการเข้ารหัสสมัยใหม่ได้ — แตกต่างกันมาก นักวิจัยของ Google เพิ่งเสนอว่าการเปลี่ยนไปใช้การเข้ารหัสหลังยุคควอนตัม (post-quantum cryptography) อาจต้องเกิดราวปี 2029 ขณะที่คนอื่น ๆ ประเมินว่าการโจมตีที่ใช้ได้จริงอาจยังอีกหลายปีหรือหลายทศวรรษ

FAQ

Provable Address-Control Timestamps (PACTs) คืออะไร?
PACTs คือกลไกที่ช่วยให้ผู้ถือบิตคอยน์สร้างและประทับเวลาหลักฐานการควบคุมกระเป๋าเงินลงบนบล็อกเชน สิ่งนี้สร้างบันทึกความเป็นเจ้าของที่อาจนำไปใช้เพื่อกู้คืนเงินบนเวอร์ชันบิตคอยน์ที่ทนต่อควอนตัมในกรณีที่เกิดภัยคุกคามจากควอนตัมในอนาคต โดยไม่จำเป็นต้องให้ผู้ถือย้ายเหรียญของตนทันที

PACTs แตกต่างจาก BIP-361 อย่างไร?
BIP-361 เสนอหน้าต่างการย้ายระบบแบบหลายปี ที่ผู้ใช้ต้องย้ายเหรียญไปยังที่อยู่ที่ทนต่อควอนตัม หลังจากนั้นลายเซ็นเดิมจะ “หมดอายุ” (sunset) ส่วน PACTs ช่วยให้ผู้ใช้พิสูจน์ความเป็นเจ้าของได้โดยไม่ต้องประกาศบนเชน จึงหลีกเลี่ยงความเสี่ยงด้านความเป็นส่วนตัวจากการเปิดเผยว่าผู้ถือที่ไม่ได้ใช้งาน (dormant holders) ยังมีความเคลื่อนไหว และอาจเชื่อมโยงกระเป๋าเงินเข้าด้วยกัน

เมื่อใดที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมอาจคุกคาม Bitcoin?
ไทม์ไลน์แตกต่างกัน นักวิจัยของ Google เสนอว่าการเปลี่ยนไปใช้การเข้ารหัสหลังยุคควอนตัมอาจต้องใช้ราวปี 2029 แม้ผู้เชี่ยวชาญคนอื่นจะประเมินว่าการโจมตีควอนตัมที่ใช้งานได้จริงต่อ Bitcoin อาจยังอีกหลายปีหรือหลายทศวรรษ ปัจจุบัน Bitcoin ใช้การเข้ารหัส 256-bit ซึ่งแข็งแกร่งกว่าคีย์ 15-bit ที่เพิ่งถูกทำลายในงานสาธิตในห้องแล็บอย่างมีนัยสำคัญ