Bitcoin-ontwikkelaar Cory Fields wil quantumdieven laten betalen met hun eigen onderpand

Bitcoin Core-ontwikkelaar Cory Fields wil toekomstige quantumdieven laten betalen voordat ze iets kunnen stelen. In een bericht op de bitcoin-dev mailinglijst van 4 november beschrijft hij zogeheten quantum-landmijnen: verborgen vallen waarmee een voorbereide eigenaar niet alleen zijn eigen munten terugpakt, maar ook het onderpand van de aanvaller. Fields, die werkt bij het Digital Currency Initiative van MIT, presenteert het zelf uitdrukkelijk als denkoefening en niet als kant-en-klare upgrade.

Waarom quantumcomputers een probleem zijn voor bitcoin

Voor wie de basis wil: een bitcoinwallet werkt met een geheime private key en een bijbehorende public key. Gewone computers kunnen die private key niet uit de public key afleiden, maar een krachtige quantumcomputer zou dat met het algoritme van Shor in theorie wel kunnen. Bij sommige oudere outputs ligt de public key al open op de blockchain, en ook bepaalde nieuwere formaten tonen hem. Het moment waarop zo'n aanval mogelijk wordt, heet Q-Day. Een machine die dat vandaag kan, is nergens publiek gedemonstreerd en niemand weet wanneer die er komt.

Zo werkt de val

Stel, iemand heeft 1 BTC in een oude, mogelijk kwetsbare wallet. Nog vóór Q-Day maakt die eigenaar een kleine, quantumveilige output aan waarin een verborgen bewijs zit dat hij de oorspronkelijke private key controleerde toen quantumdiefstal nog onmogelijk was. Buitenstaanders zien de kleine output wel, maar niet wat erin zit, en zelfs niet dat het een val is.

Kraakt een dief later die oude sleutel, dan mag hij de munt onder de voorgestelde regels niet zomaar weghalen. Hij moet er 1 BTC van zichzelf uit een quantumveilige wallet bij leggen. Beide munten belanden in een afgeschermde output van 2 BTC, en pas na een uitdagingsperiode, in Fields' voorbeeld 30 dagen, is die vrij te besteden. Ziet de echte eigenaar de transactie langskomen, dan onthult hij zijn bewijs en mag hij de volle 2 BTC naar zijn eerder vastgelegde quantumveilige adres verplaatsen. Omdat de aanvaller vooraf niet kan zien welke munten ondermijnd zijn, wordt elke poging een gok met eigen geld.

Slimmer dan bevriezen, maar niet gratis

Het sterkste punt van het idee zit in wat het ontwijkt. Het bevriezen van kwetsbare munten ligt politiek gevoelig, en het netwerk kan technisch geen onderscheid maken tussen een eerlijke eigenaar en een quantumdief die precies dezelfde geldige handtekening produceert.

Daar zit meteen het minder elegante deel. Volgens Tokenpost en crypto.news geldt de onderpandeis ook voor legitieme houders die kwetsbare munten willen verplaatsen. Wie 1 BTC in een oude wallet heeft, zou in het voorbeeld dus nog eens 1 BTC in een quantumveilige output nodig hebben. Fields heeft de verhouding en de wachttijd ook nog niet vastgelegd; 1 op 1 en 30 dagen zijn rekenvoorbeelden.

En de mijn werkt alleen als iemand hem op tijd legt én wakker is om hem te laten afgaan. Voor munten waarvan de sleutels waarschijnlijk verloren zijn schetst Fields daarom twee veilingvarianten: een veiling met inzet en een zogeheten Sats Auction. Juist die slapende munten vormen het echte probleem, en daar biedt de landmijn zelf geen antwoord.

Nog ver van het netwerk

Alles blijft voorlopig hypothetisch. Er zijn quantumveilige wallets nodig, nieuwe consensusregels en overeenstemming over de activering. Fields denkt dat het via een soft fork kan, maar de uitwerking daarvan laat hij bewust open. "The purpose of this post is just to introduce the ideas as thought experiments", schrijft hij volgens Tokenpost.

Het voorstel landt in een volle discussie. In februari werd BIP-360 gepubliceerd, een conceptvoorstel voor een nieuw outputtype dat de blootstelling van public keys moet beperken. Daarnaast ligt BIP-361 als concept op tafel, gericht op migratie naar post-quantumcryptografie en het uitfaseren van oude handtekeningen. De landmijnen leveren zelf geen quantumbestendige handtekeningen en vervangen die plannen dus niet. Ze voegen wel iets toe wat in het debat ontbrak: een economische prikkel die stelen duurder maakt dan niets doen.