Inilah arti sebenarnya “memecahkan” bitcoin dalam 9 menit dengan komputer kuantum

Tim Google Quantum mengatakan lebih awal minggu ini bahwa komputer kuantum masa depan dapat menurunkan kunci privat bitcoin dari kunci publik dalam waktu kira-kira sembilan menit. Angka tersebut menyebar ke seluruh media sosial dan membuat pasar panik.

Tapi, apa sebenarnya artinya dalam praktik?

Mari kita mulai dari cara kerja transaksi bitcoin. Ketika Anda mengirim bitcoin, dompet Anda menandatangani transaksi tersebut dengan kunci privat, yaitu angka rahasia yang membuktikan bahwa Anda memiliki koinnya.

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

Kunci privat dan kunci publik Anda terhubung oleh sebuah persoalan matematika bernama masalah logaritma diskrit kurva eliptik. Komputer klasik tidak bisa membalikkan matematika itu dalam jangka waktu yang berguna, sementara komputer kuantum masa depan yang cukup kuat yang menjalankan algoritme bernama Shor’s bisa melakukannya.

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

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

Anggap saja seperti pencuri yang menghabiskan waktu berjam-jam membangun mesin untuk membobol brankas universal (pra-perhitungan). Mesin itu bekerja untuk brankas apa pun, tetapi setiap kali brankas baru muncul, mesin 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. Makalah 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 berada di dompet tempat kunci publik telah terpapar 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 membelanjakan dari sebuah alamat mengungkapkan kunci publik untuk semua dana yang tersisa.

Koin-koin ini tidak memerlukan balapan sembilan menit. Seorang penyerang dengan komputer kuantum yang cukup kuat bisa membobolnya dengan santai, bekerja melalui kunci yang terpapar satu per satu tanpa tekanan waktu.

Peningkatan 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 rantai (on-chain) secara default, secara tidak sengaja memperluas kumpulan dompet yang akan rentan terhadap serangan kuantum masa depan.

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

Buku besar (ledger) juga akan tetap ada. Tapi jika kunci privat bisa diturunkan dari kunci publik, jaminan kepemilikan yang membuat bitcoin berharga akan runtuh. Siapa pun dengan kunci yang terpapar berisiko dicuri, dan kepercayaan institusional terhadap model keamanan jaringan runtuh.

Solusinya adalah kriptografi pasca-kuantum, yang menggantikan matematika yang rentan dengan algoritme yang tidak bisa dipecahkan oleh komputer kuantum. Ethereum telah menghabiskan delapan tahun untuk membangun migrasi ke arah itu. Bitcoin bahkan belum memulai.