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StarkWare Industries, la famosa società israeliana che si occupa dello sviluppo di software per blockchain – conosciuta per aver creato il layer-2 Starknet e il linguaggio di programmazione CAIRO – ha appena ideato un modo per aggirare la minaccia del quantum computing su Bitcoin. Si tratta di una soluzione concretamente funzionante, ma che risulta particolarmente costosa e, soprattutto, non propriamente adatta a un utilizzo della rete su larga scala.
L’idea alla base di questa proposta, secondo quanto riportato da Avihu Levy – Chief Product Officer di StarkWare – è quella di introdurre uno strato aggiuntivo di protezione al meccanismo di firma delle transazioni Bitcoin. L’obiettivo è praticamente impedire che un computer quantistico possa (tramite l’algoritmo di Shor) individuare alcune informazioni chiave che si trovano nella mempool e utilizzarle per risalire alla chiave privata associata a una chiave pubblica.
StarkWare e la prima transazione Bitcoin contro il quantum computing
In realtà, non è la prima volta che il team di StarkWare cerca di risolvere il problema del quantum su Bitcoin. Ad aprile di quest’anno, l’azienda aveva pubblicato su GitHub uno schema open source, chiamato Quantum Safe Bitcoin (QSB), ideato proprio per rendere il network sicuro da attacchi esterni, utilizzando solo le regole di consenso già esistenti, senza la necessità di implementare alcun fork.
Il framework era stato reso pubblico poco dopo che Google aveva stimato un rischio quantistico aumentato di 20 volte, in un approfondimento che aveva acceso un clima di panico tra gli appassionati di Bitcoin.
Ebbene, ora StarkWare è tornata in azione per effettuare la prima transazione di prova basata su quest’architettura, sfruttando quella che in gergo è stata chiamata la tecnica del “signature grinding”. In pratica, si tratta di un sistema che riconosce come valida solo una tx che non espone dati sensibili, come appunto la chiave pubblica, e che scarta tutte le altre, pur essendo valide da un punto di vista crittografico.
In questo modo, anche qualora la transazione restasse ferma nella mempool a lungo, i dati esposti non sarebbero sufficienti a un computer quantistico di grandi dimensioni per rintracciare la chiave privata. Non serve introdurre modifiche al protocollo tramite soft o hard fork, ed è solo necessario aggiungere uno strato esterno al meccanismo esistente.
Il problema di questa soluzione anti-quantum
C’è però un problema non indifferente, di cui anche StarkWare ha ammesso la presenza. In primis il fatto che per far sì che ci sia un’entità incaricata di filtrare migliaia di transazioni, scartando quelle con le informazioni sensibili pubbliche, servono infrastrutture hardware molto potenti. Si parla di una potenza di calcolo, tramite GPU off-chain, che potrebbe richiedere anche centinaia di dollari di costi, insieme a tempi molto lunghi prima che una tx venga effettivamente accettata e inclusa in un blocco.
Inoltre, l’architettura QSB ideata da StarkWare non è compatibile con le soluzioni di scaling layer-2 associate a Bitcoin. Non esiste, per il momento, un modo affinché questa protezione esterna possa diventare concretamente scalabile e a basso costo. La transazione in questione, inclusa nel blocco 964.199, potrebbe esser costata fino a 200 dollari, secondo quanto stimato dagli esperti.
A questo problema, già di per sé enorme, si aggiunge il fatto che il formato della transazione potrebbe non essere riconosciuto come “standard” dai vari nodi della rete, con il rischio che la tx non venga mai inoltrata nella mempool. In questo caso, la transazione che vedete sopra è stata consegnata manualmente a MARA tramite SlipStream, che si è offerta di accettarla al di fuori dei canali tradizionali dei suoi miner, bypassando il meccanismo di relay della rete Bitcoin.
Dunque, anche ipotizzando che il calcolo richiesto per accettare la transazione sia economico e rapido, bisognerebbe poi trovare accordi privati con singoli miner per aggirare il problema dell’accettazione dei relay tradizionali.
Bitcoin si può salvare dal quantum senza nessun fork?
Tecnicamente sì, e lo ha appena dimostrato StarkWare eseguendo la prima transazione resistente ad attacchi quantum. Il punto è che questo approccio risulta estremamente inefficiente, costoso, e non applicabile su larga scala, specialmente per chi necessita di trasferire piccole somme attraverso il network Bitcoin.
Con le attuali regole del protocollo sembra complesso arrivare a una soluzione immutabile contro il quantum, e servirà invece con molta probabilità un aggiornamento del software. Si è parlato spesso della possibilità di eseguire un fork della rete, anche ipotizzando il furto dei Bitcoin di Satoshi Nakamoto, i quali – se non venisse implementato nulla – rischerebbero di essere prosciugati tra qualche anno.
In realtà, c’è ancora tempo per trovare una via d’uscita dalla forza distruttrice del quantum, e sebbene oggi non siamo arrivati ancora alla quadra definitiva, non c’è alcun motivo di allarmarsi. Anche su altri ecosistemi, primo su tutti quello di Ethereum, si sta lavorando su nuovi framework per mettere al sicuro la rete e combattere la minaccia del quantum, senza tuttavia aver ancora trovato l’algoritmo di difesa più consono.
