Grayscale: A computação quântica ou uma ruptura antecipada, a criptografia pós-quântica em preparação é cada vez mais urgente

A gestora de investigação da Grayscale, Zach Pandl, publicou um comunicado a 7 de Abril, afirmando que os avanços na computação quântica poderão seguir uma trajectória de “saltos discretos” em vez de uma progressão linear. O intervalo de tempo para as rupturas tecnológicas é fundamentalmente incerto. As blockchains públicas devem acelerar, de imediato, a implementação da criptografia pós-quântica, em vez de esperar que surja uma ameaça claramente definida. Neste momento, a Solana e o XRP Ledger já iniciaram, em primeiro lugar, implementações experimentais da tecnologia pós-quântica.

Aviso central da investigação em Quântica do Google: a “linha de chegada” está à vista

（Fonte: Grayscale）

O white paper da Google Quantum AI revela a sensibilidade temporal da discussão em torno da criptografia pós-quântica. O artigo indica que o caminho para as rupturas na computação quântica não é uma evolução linear e previsível; pode, em vez disso, ocorrer de forma “discreta” por “saltos”. Isto significa que esperar por sinais inequívocos para agir implica riscos sistémicos.

O artigo fornece, em simultâneo, referências de marcos concretos: se os computadores quânticos atingirem 1.200 a 1.450 qubits lógicos (Logical Qubits), isso constituirá uma ameaça substancial aos sistemas criptográficos existentes — embora este objectivo ainda não tenha sido alcançado, a velocidade do progresso tecnológico já ultrapassou parte das expectativas.

Ao mesmo tempo, o artigo da Google transmite sinais de optimismo: a criptografia pós-quântica (Post-Quantum Cryptography) é uma “disciplina de criptografia já madura”, cujas ferramentas já foram “propostas, avaliadas, implementadas e colocadas em produção”. Actualmente, são usadas para proteger o tráfego de rede e algumas transacções de blockchains; a direcção das soluções técnicas é relativamente clara.

Risco diferenciado por cadeia: Solana e XRP Ledger na vanguarda dos testes

O comunicado da Grayscale analisa as diferenças de estrutura entre distintas blockchains no que toca ao risco quântico e aponta que o nível de exposição à ameaça quântica não é uniforme. A Solana e o XRP Ledger já começaram, em primeiro lugar, testes da tecnologia de criptografia pós-quântica, passando a ser os primeiros exploradores na resposta das blockchains públicas à era quântica.

Fictores de arquitectura-chave que influenciam o nível de risco quântico

Modelo de registo: no modelo UTXO (como o do Bitcoin), a exposição ao risco quântico é relativamente mais baixa do que no modelo de contas (como o do Ethereum)

Mecanismo de consenso: a Prova de Trabalho (PoW) tem uma resistência quântica relativamente superior à Prova de Participação (PoS)

Contratos inteligentes: as cadeias que suportam contratos inteligentes nativos enfrentam uma superfície de ataque mais ampla

Processo de configuração: algumas ferramentas de privacidade têm um tipo específico de exposição ao risco quântico

Tempo de criação de blocos: quanto menor o intervalo entre blocos, mais estreita é, em termos relativos, a janela disponível para ataques quânticos

Situação especial do Bitcoin: baixo risco técnico, elevado desafio de consenso social

A Grayscale salienta que, do ponto de vista puramente de engenharia, o risco quântico do Bitcoin é relativamente baixo entre os principais activos criptográficos: o seu modelo UTXO, combinado com o mecanismo de consenso PoW, a ausência de contratos inteligentes nativos e, sob a condição de não serem reutilizados, certos tipos de endereços já possuem, por si, alguma resistência quântica.

Contudo, o desafio central que o Bitcoin enfrenta não é do lado técnico, mas do lado da governação. A comunidade precisa de chegar a consenso sobre como lidar com Bitcoins cuja chave privada se perdeu ou para os quais não é possível aceder; as opções possíveis incluem a destruição, a omissão (não fazer nada) ou limitar a velocidade das transacções provenientes de endereços mais susceptíveis a ataques. A comunidade do Bitcoin tem historicamente grandes divergências quanto a alterações do protocolo, pelo que a dificuldade de alcançar um consenso alargado é muito maior do que a complexidade de uma implementação puramente técnica.

A Grayscale aponta ainda que, diferentemente de instituições tradicionais como bancos, empresas de tecnologia e governos, as blockchains públicas não têm um Chief Technology Officer (CTO) que possa impulsionar uma actualização criptográfica de cima para baixo; o trabalho de preparação pós-quântica tem de depender do fecho da governação por consenso de uma comunidade global. Este é, simultaneamente, um desafio único enfrentado por sistemas descentralizados e passará a ser um campo de testes para validar a resiliência da tecnologia descentralizada.

Questões frequentes

Porque é que o algoritmo de Shor constitui uma ameaça para as blockchains actuais?

O algoritmo de Shor (Shor’s Algorithm) foi desenvolvido em 1994 por Peter Shor, um matemático do MIT. Permite decompor rapidamente números inteiros grandes num computador quântico, quebrando, de forma fundamental, o sistema de criptografia de chave pública no qual as blockchains existentes e a Internet dependem. Ainda não existe um computador quântico capaz de executar, em grande escala, o algoritmo de Shor, mas a investigação do Google mostra que o intervalo de tempo para a ruptura é incerto.

A posição da Grayscale significa que os investidores precisam de agir imediatamente?

A Grayscale indica de forma clara que, neste momento, os computadores quânticos não constituem uma ameaça de segurança substancial para as blockchains públicas. Assim, os investidores não precisam de entrar em pânico imediatamente. A recomendação central é que a comunidade de blockchains acelere os trabalhos de preparação para a criptografia pós-quântica, em vez de esperar para agir depois de a ameaça se concretizar; esta medida ajuda também a demonstrar a resiliência de adaptação a longo prazo da tecnologia descentralizada.

Quais são os progressos concretos dos testes pós-quânticos na Solana e no XRP Ledger?

De acordo com as informações citadas no white paper da Google, a Solana e o XRP Ledger estão a realizar implementações experimentais da criptografia pós-quântica; os pormenores técnicos concretos e o progresso completo ainda não foram divulgados de forma integral. As ferramentas de criptografia pós-quântica já foram usadas para proteger o tráfego de rede existente e algumas transacções de blockchains; as normas relevantes continuam, neste momento, a evoluir.