Een nieuwe quantumveilige handtekening is voor
Bitcoin niet genoeg.
Coinbase wil dat een toekomstig migratieplan ook transactiekosten, normale wallets en
BTC meeneemt die pas na een eventuele deadline worden verplaatst.
De beurs
publiceerde zijn technische aandachtspunten op 13 oktober. Het bedrijf noemt de overstap een proces van meerdere jaren en benadrukt dat er nog geen definitief plan ligt.
Nieuwe cryptografie kan transacties fors groter maken
De eerste uitdaging zit al in de omvang van een handtekening.
Bitcoin gebruikt bij Taproot Schnorr-handtekeningen.
BIP-340 legt daarvoor een vast formaat van 64 bytes vast.
Postquantumalternatieven kunnen veel groter zijn.
De in 2024 vastgestelde
NIST-standaard ML-DSA gebruikt afhankelijk van de gekozen variant handtekeningen van 2.420, 3.309 of 4.627 bytes.
Dat betekent niet dat Bitcoin automatisch ML-DSA zal kiezen. Coinbase noemt meerdere kandidaten die eerst tegen elkaar moeten worden afgewogen.
Het verschil laat wel zien waarom alleen cryptografische veiligheid niet genoeg is.
Grotere handtekening raakt fees en blockruimte
Iedere extra byte moet uiteindelijk door het netwerk worden verwerkt.
Bitcoin rekent transacties af op basis van gewicht.
BIP-141 legt vast hoe basisdata en witnessdata daarbij meetellen en stelt een maximum van vier miljoen weight units per block.
Grotere postquantumhandtekeningen kunnen daardoor invloed hebben op transactiekosten en hoeveel transacties tegelijkertijd in een block passen.
Coinbase wil kandidaten daarom niet alleen vergelijken op veiligheid.
Ook verificatietijd, blockcapaciteit, fee-impact, belasting voor nodes en de snelheid waarmee grote aantallen bestaande coins kunnen migreren moeten worden meegewogen.
Dat is vooral relevant wanneer miljoenen oude outputs binnen een beperkte periode moeten verhuizen.
Walletback-up kan nieuw probleem veroorzaken
Een tweede vraagstuk zit bij
wallets.
Sommige postquantumhandtekeningen werken met een interne toestand die na iedere ondertekening moet veranderen. Zulke stateful systemen kunnen compact en snel zijn, maar verkeerd hergebruik van een oude toestand kan volgens Coinbase tot vervalsbare handtekeningen leiden.
Dat maakt een normaal herstelproces ineens riskanter.
Stel dat een gebruiker een oude walletback-up terugzet. De privésleutel kan nog geldig zijn, terwijl die back-up niet weet welke interne toestanden na het maken van de kopie al zijn gebruikt.
Als de software daarna opnieuw met een oude toestand ondertekent, kan de beveiliging worden beschadigd.
Coinbase wil daarom dat Bitcoin, wanneer zulke systemen worden ondersteund, ook een optie zonder verplichte bijgehouden toestand krijgt.
Oude coins vormen een apart probleem
Daarna komt de lastigste categorie: BTC die niet op tijd migreert.
Coinbase vraagt expliciet om na te denken over wallets die nog klassieke ECDSA- of Schnorr-sleutels gebruiken wanneer Bitcoin deze handtekeningen later zou beperken.
Daar zitten verschillende groepen tussen.
Sommige gebruikers controleren hun coins nog gewoon, maar reageren te laat. Andere seeds zijn verloren. Ook bestaan oude outputs waarvan publieke sleutels al jarenlang rechtstreeks op de
blockchain zichtbaar zijn.
Een quantumaanvaller en de echte eigenaar kunnen dan allebei proberen aanspraak te maken op dezelfde coins.
BIP-361 laat zien hoe hard die keuze wordt
Het conceptvoorstel
BIP-361 probeert dat probleem gefaseerd aan te pakken.
In een eerste fase wil het voorstel voorkomen dat nieuwe coins nog naar quantumkwetsbare adressen worden gestuurd.
Later zouden uitgaven met klassieke ECDSA- en Schnorr-handtekeningen zwaarder worden beperkt. Een quantumveilige herstelroute moet dan voorkomen dat iemand simpelweg blootgestelde publieke sleutels breekt en oude tegoeden steelt.
BIP-361 staat momenteel op Draft. Het is dus geen aangenomen Bitcoin-upgrade.
Het voorstel vereist bovendien eerst een afzonderlijke postquantumhandtekening voor Bitcoin.
Niet iedere oude wallet heeft dezelfde hersteloptie
Voor sommige typen wallets kan aanvullende geheime informatie mogelijk helpen om de echte eigenaar van een quantumaanvaller te onderscheiden.
Denk aan informatie uit een seed of sleutelafleiding die nooit openbaar op de blockchain stond.
Daarmee ontstaat een kennisvoorsprong: de eigenaar weet iets wat iemand die alleen de zichtbare publieke sleutel kraakt niet weet.
Maar die oplossing werkt niet overal.
BIP-361 wijst specifiek op oude P2PK-outputs. Daarbij staat de publieke sleutel rechtstreeks op de blockchain en is momenteel geen algemeen aanvaarde aanvullende kennis bekend waarmee de oorspronkelijke eigenaar zich cryptografisch van een quantumaanvaller kan onderscheiden.
Dat maakt deze oude coins een van de hardste onderdelen van het migratiedebat.
Een reddingsroute moet zelf quantumveilig zijn
Coinbase legt de lat daarom hoger dan alleen een noodprocedure.
Een toekomstige herstelroute moet zelf bestand zijn tegen quantumaanvallen. Anders bouwt Bitcoin een nieuwe deur waarmee precies dezelfde aanvaller alsnog binnenkomt.
Ook moeten ontwerpers bepalen wat gebeurt wanneer iemand geen extra geheim meer heeft.
En wat gebeurt er wanneer een eigenaar pas na de deadline terugkomt?
Daar raakt techniek aan beleid binnen het protocol. Een te soepele route kan aanvallers helpen. Een te harde deadline kan rechtmatige bezitters permanent buitensluiten.
Vandaag hoeven houders niets te migreren
Voor Bitcoin-bezitters volgt uit de publicatie geen actie die nu moet worden uitgevoerd.
Er is geen aangenomen postquantumoutput, geen vastgestelde migratiedeadline en geen definitieve herstelprocedure voor oude coins.
Coinbase presenteert zijn publicatie zelf als input voor het technische debat.
Dat debat wordt daarmee wel breder.
Bitcoin hoeft niet alleen een handtekening te vinden die een quantumcomputer niet kan breken. Het moet ook bepalen hoe die handtekening in wallets past, wat een massale migratie kost en wie na een toekomstige deadline nog toegang tot oude BTC houdt.
De cryptografie kan uiteindelijk het makkelijkste deel blijken. De echte strijd zit in de overgang.