Inilah arti sebenarnya “membobol” bitcoin dalam 9 menit oleh komputer kuantum

Tim Quantum AI milik Google mengatakan lebih awal pekan ini bahwa komputer kuantum di masa depan dapat menurunkan kunci privat bitcoin dari kunci publik dalam waktu kira-kira sembilan menit. Jumlah tersebut menyebar di seluruh media sosial dan membuat pasar gelisah.

Tapi, apa artinya sebenarnya dalam praktik?

Mari mulai dari cara kerja transaksi bitcoin. Saat Anda mengirim bitcoin, dompet Anda menandatangani transaksi tersebut dengan kunci privat, yaitu angka rahasia yang membuktikan Anda memiliki koin itu.

Tanda tangan itu juga mengungkap kunci publik Anda, alamat yang bisa dibagikan, yang kemudian disiarkan ke jaringan dan menunggu di area yang disebut mempool sampai seorang penambang menyertakannya dalam sebuah blok. Rata-rata, konfirmasi itu memakan waktu sekitar 10 menit.

Kunci privat dan kunci publik Anda dihubungkan oleh persoalan matematika yang disebut elliptic curve discrete logarithm problem. Komputer klasik tidak bisa membalikkan matematika itu dalam kerangka waktu yang berguna, sementara komputer kuantum masa depan yang cukup kuat yang menjalankan algoritma bernama Shor’s bisa.

Di sinilah bagian “sembilan menit” itu masuk. Paper Google menemukan bahwa komputer kuantum dapat “dipersiapkan” terlebih dahulu dengan melakukan pra-perhitungan bagian serangan yang tidak bergantung pada kunci publik apa pun.

Begitu kunci publik Anda muncul di mempool, mesin hanya perlu sekitar sembilan menit untuk menyelesaikan pekerjaannya dan menurunkan kunci privat Anda. Waktu konfirmasi rata-rata bitcoin adalah 10 menit. Ini memberi penyerang peluang kira-kira 41% untuk menurunkan kunci Anda dan mengalihkan dana Anda sebelum transaksi aslinya terkonfirmasi.

Anggap saja seperti pencuri yang menghabiskan waktu berjam-jam untuk membangun mesin universal pembobol brankas (pra-perhitungan). Mesin itu bekerja untuk brankas apa pun, tetapi setiap kali brankas baru muncul, mesin itu hanya perlu beberapa penyesuaian akhir—dan langkah terakhir itulah yang memakan waktu sekitar sembilan menit.

Itulah serangan mempool. Ini mengkhawatirkan, tetapi memerlukan komputer kuantum yang belum ada. Paper Google memperkirakan mesin seperti itu membutuhkan kurang dari 500.000 qubit fisik. Prosesor kuantum terbesar saat ini memiliki sekitar 1.000.

Kekhawatiran yang lebih besar dan lebih segera adalah 6,9 juta bitcoin—kira-kira sepertiga dari total pasokan—yang sudah tersimpan di dompet tempat kunci publik telah terekspos secara permanen.

Ini termasuk alamat bitcoin awal dari tahun-tahun pertama jaringan yang menggunakan format bernama pay-to-public-key, di mana kunci publik terlihat di blockchain secara default. Ini juga mencakup dompet apa pun yang telah menggunakan ulang sebuah alamat, karena pengeluaran dari sebuah alamat mengungkap kunci publik untuk semua dana yang tersisa.

Koin-koin ini tidak perlu “berlomba” dengan waktu sembilan menit. Penyerang dengan komputer kuantum yang cukup kuat bisa membobolnya dengan santai, bekerja melalui kunci yang terekspos satu per satu tanpa tekanan waktu.

Upgrade Taproot bitcoin pada 2021 membuat ini menjadi lebih buruk, seperti yang dilaporkan CoinDesk lebih awal pada Selasa. Taproot mengubah cara kerja alamat sehingga kunci publik terlihat di-chain secara default, tanpa sengaja memperluas kumpulan dompet yang akan rentan terhadap serangan kuantum di masa depan.

Jaringan bitcoin itu sendiri tetap akan berjalan. Penambangan menggunakan algoritma lain bernama SHA-256 yang tidak dapat dipercepat secara berarti oleh komputer kuantum dengan pendekatan saat ini. Blok tetap akan diproduksi.

Buku besar tetap akan ada. Namun jika kunci privat dapat diturunkan dari kunci publik, jaminan kepemilikan yang membuat bitcoin bernilai akan runtuh. Siapa pun yang memiliki kunci yang terekspos berisiko mengalami pencurian, dan kepercayaan institusional terhadap model keamanan jaringan runtuh.

Perbaikannya adalah kriptografi pasca-kuantum, yang menggantikan matematika yang rentan dengan algoritma yang tidak bisa dipecahkan komputer kuantum. Ethereum telah menghabiskan delapan tahun untuk membangun migrasi tersebut. Bitcoin bahkan belum memulai.