BTQ se prepara hoje para se defender contra a ameaça da computação quântica de amanhã

O problema

Neste momento, as nações estão envolvidas numa corrida armamentista tecnológica para desenvolvercomputação quântica Tecnologia. Pesquisadores chineses, que detêm mais da metade das patentes de Tecnologia quântica do mundo e destinaram US$ 15 bilhões para a Tecnologia quântica a serem gastos antes de 2025, afirmam que sua Tecnologia pode quebrar o Algoritmo RSAque é usado para criptografar a maior parte do tráfego da web.

A criptografia é a espinha dorsal de um mundo moderno conectado. Ela garante que as transações bancárias sejam feitas com segurança, que e-mails confidenciais não sejam lidos por terceiros e que as redes de blockchain permaneçam seguras, confiáveis e livres de transações de gasto duplo.

A computação quântica representa uma ameaça aos métodos de criptografia atuais porque tem o potencial de quebrar muitos dos protocolos de criptografia mais amplamente usados. Isso ocorre porque os computadores quânticos são capazes de executar certos tipos de cálculos muito mais rápido do que os computadores tradicionais, o que torna possível que eles fatorem rapidamente grandes números que são usados em muitos algoritmos de criptografia.

Para blockchain, a criptografia é essencial e, portanto, sua vulnerabilidade é um calcanhar de Aquiles. Toda a ideia de escassez on-chain está ancorada na criptografia. Dados podem ser armazenados, mas nunca editados, e é por isso que o mesmo Bitcoin ou token não fungível (NFT) T pode existir duas vezes.

O Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) é o algoritmo criptográfico mais amplamente usado implementado por blockchains hoje. Ele tem uma fraqueza severa a um ataque quântico porque foi projetado para ser usado em computadores pré-quânticos, que poderiam ser explorados por atores hostis que variam de manipuladores de mercado a estados que são anti-cripto.

Vitalik Buterin, o cofundador da Ethereum, fez atualizações de segurança de computação pós-quântica (PQC) um foco principal da plataforma. Para que os blockchains permaneçam seguros e viáveis na próxima era da computação, quando os mecanismos de criptografia tradicionais são vulneráveis a ataques quânticos, eles precisarão atualizar sua segurança.

Leia os perfis de todos os Projetos a serem observados em 2023:Recuperando o Propósito na Cripto

A ideia: BTQ

A BTQ T é a primeira startup de computação quântica no mercado. Dezenas de startups quânticas existem há quase uma década, apoiadas por nomes reconhecidos em computação e Tecnologia. Mas a BTQ é a primeira startup de computação quântica com foco específico em Tecnologia blockchain.

“Computadores quânticos de larga escala T existirão por muitos anos. No entanto, isso T significa que devemos ficar parados”, diz Nicolas Roussy Newton, cofundador e diretor de operações da BTQ. “Há um risco real de que invasores consigam forjar assinaturas para chaves antigas, como blockchains. E implementar uma nova criptografia pós-quântica em escala pode levar 10 anos.”

Roussy Newton, uma canadense com experiência anterior em capital de risco, diz isso de Taiwan, um estado fronteiriço na porta da China – um dos líderes mundiais em pesquisa de computação quântica. Taiwan T tem a mesma escala de pesquisa de computação quântica, ainda, mas tem uma força de trabalho com bastante experiência em casar hardware e software, dada a indústria líder da ilha de fabricação de chips. A liderança da BTQ, como o criptógrafo chefe Chen-Mou Cheng, tem uma lista pesada de citações acadêmicas em ciência da computação e outros periódicos técnicos.

Embora a pesquisa quântica da China pareça estar focada em propósitos militares, como descriptografar comunicações militares confidenciais entre Taipei e Washington, DC, a mesma Tecnologia pode ser usada para interromper Cripto e ativos digitais.

Nos próximos anos, haverá uma rápida “transição quântica”, onde toda a Web2 – que movimenta centenas de bilhões de dólares em comércio todos os anos – se moverá em direção a padrões à prova de quantum.

Mas e a Web3? Os ativos digitais são uma classe de ativos de US$ 1,27 trilhão e agora estão enfrentando uma ameaça existencial. As cadeias precisarão fazer a transição para padrões criptográficos pós-quânticos para permanecerem viáveis a longo prazo, ou então toda a ideia de escassez e propriedade na web deixará de existir.

O BTQ é único porque, em vez de ter um foco amplo e teórico na computação quântica, ele tem quatro produtos que abordam diferentes aspectos do "problema quântico": PQScale, Keelung, Kenting e QCIM.

Escala PQ

Algoritmos de assinatura digital, o código que ajuda na transição e na segurança da criptografia pós-quântica, T podem ser encaixados em blockchains como um bloco de lego. É como se os blocos fossem deformados e do tamanho errado.

No ano passado, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST), uma filial do Departamento de Comércio com o mandato de ajudar no avanço da Tecnologia, anunciou três algoritmos de assinatura digital pós-quântica, CRYSTALS–Dilithium, Falcon e SPHINCS+, projetados para proteger esquemas de criptografia de ataques baseados em computação quântica.

Embora faça sentido tentar integrar imediatamente esses algoritmos em blockchains, não é tão simples assim. Adicionar essas assinaturas seria computacionalmente intenso e aumentaria o blockchain a um ponto em que ele teria problemas de eficiência.

A BTQ está posicionando o PQScale como uma solução para esse problema.

A abordagem da PQScale envolve combinar múltiplas assinaturas Falcon enquanto reduz significativamente o tamanho da assinatura combinada. Este método pode ser potencialmente adaptado para outras estruturas de segurança semelhantes também.

Keelung e Kenting

Provas de conhecimento zero são um pilar de segurança para a próxima geração da Tecnologia blockchain. Mas como elas podem ser implementadas tanto no lado do hardware quanto do software?

Uma prova de conhecimento zero é como um jogo de senha Secret onde uma pessoa pode provar que sabe a senha sem realmente dizê-la em voz alta. Neste jogo, uma pessoa (o "provador") quer mostrar que sabe o Secret, enquanto a outra pessoa (o "verificador") quer verificar se é verdade sem aprender o Secret ela mesma. O jogo usa regras especiais que ajudam o provador a mostrar que sabe o Secret sem revelá-lo.

Para blockchain, provas de conhecimento zero têm vasto potencial para aumentar a Política de Privacidade e a segurança. Com ZKPs, as contrapartes T precisam confiar umas nas outras ou usar um serviço de custódia de terceiros para concluir uma transação.

A BTQ está posicionando Keelung e Kenting – nomeadas em homenagem a duas cidades costeiras de Taiwan – como um sistema para implementação do ZKP, com Keelung no lado do software e Kenting no lado do hardware.

Com o Keelung, os usuários podem criar ZKPs sem conhecimentos específicos em criptografia, enquanto o Kenting é um sistema de hardware que usa matrizes de portas programáveis em campo (FPGA), um tipo especial de chip de computador que pode ser reconfigurado e personalizado para executar tarefas específicas, para dar suporte às intensas demandas computacionais dos ZKPs.

QCIM

Eventualmente, tudo que usa criptografia precisará ter algum tipo de compatibilidade com criptografia quântica. Mas e quanto aos dispositivos inteligentes que têm um processador de baixa potência dentro?

QCIM é o processador especializado da BTQ para criptografia pós-quântica, mas é voltado especificamente para aplicações de menor potência, como a Internet das Coisas.

O QCIM utiliza a Tecnologia de computação na memória que integra circuitos lógicos em blocos de memória para obter cálculos altamente eficientes em termos de energia, reduzindo as movimentações de dados.

Embora a computação quântica seja considerada existente apenas em laboratórios, a proliferação da criptografia pós-quântica significa que chips capazes de criptografia pós-quântica precisarão estar em todos os lugares onde a criptografia for necessária, de câmeras de segurança a drones, smartphones e até satélites.

A computação quântica é um assunto esotérico que, para muitos, LOOKS um tiro na lua. Afinal, a ameaça do quantum atualmente só existe no papel.

Mas no mundo da tecnologia, o ritmo de pesquisa e desenvolvimento é rápido e furioso. Volte alguns anos atrás, e os modelos de aprendizado de linguagem de inteligência artificial eram relativamente primitivos. Hoje, o ChatGPT é capaz de passar no exame da ordem de qualquer estado.

Se a tokenização e os ativos digitais são o futuro do dinheiro, eles precisam ser capazes de sobreviver à ascensão da computação quântica e sua capacidade de destruir algoritmos de criptografia que formam a base do blockchain.