Las computadoras cuánticas representan un riesgo para la red de $2 billones de Bitcoin. BTQ Technologies afirma ofrecer una solución.

El desafío de la computación cuántica para las criptomonedas

Las discusiones en los medios suelen destacar a las criptomonedas como uno de los objetivos más vulnerables ante la computación cuántica, sugiriendo que los avances en esta tecnología podrían volver obsoletas las protecciones criptográficas tradicionales, posiblemente en los próximos diez años.

Los procesadores basados en tecnología cuántica son capaces de manejar ciertos cálculos a velocidades muy superiores a las de los chips convencionales. Este aumento dramático en la capacidad de procesamiento amenaza muchos de los sistemas criptográficos actuales, que se basan en la dificultad y el tiempo necesarios para resolver problemas matemáticos complejos.

Como respuesta, los investigadores buscan activamente soluciones para contrarrestar estos riesgos, un aspecto que suele pasarse por alto en los informes sensacionalistas sobre el nuevo hardware cuántico. Una dirección prometedora es el cambio de los métodos actuales de encriptación de clave pública hacia alternativas como las firmas digitales basadas en retículas, que se cree son más resistentes a los ataques cuánticos.

Para abordar la posible vulnerabilidad de la blockchain de Bitcoin, valuada en 2 billones de dólares, BTQ Technologies presentó Bitcoin Quantum, un testnet fork sin permisos de Bitcoin diseñado para resistir amenazas cuánticas.

Según Chris Tam, jefe de asociaciones de BTQ, esta red abierta permite a mineros, desarrolladores e investigadores experimentar con transacciones resistentes a la computación cuántica y evaluar sus implicancias prácticas antes de que se requieran cambios urgentes en la red principal de Bitcoin. La plataforma cuenta tanto con un explorador de bloques como con un pool de minería para acceso inmediato.

Cómo la computación cuántica amenaza a Bitcoin

La tecnología cuántica introduce dos riesgos principales para Bitcoin: podría permitir a los atacantes derivar las claves privadas a partir de las claves públicas, y podría socavar el sistema de proof-of-work de la red, que asegura el orden de las transacciones y la integridad de la red.

Con computadoras cuánticas, sería posible calcular rápidamente una clave privada a partir de su clave pública correspondiente, facilitando el robo de fondos y minando el modelo de seguridad completo, advierte Tam.

“El proceso se supone que es unidireccional: generás una clave pública a partir de una clave privada, no al revés”, explicó Tam. “Sin embargo, las computadoras cuánticas pueden resolver eficientemente el problema del logaritmo discreto, que se presume difícil para las computadoras clásicas, pero no en el ámbito cuántico”.

De manera alentadora, Tam señala que la seguridad resistente a la computación cuántica puede lograrse con los recursos computacionales y algoritmos actuales. La criptografía post-cuántica utiliza interfaces similares a las firmas digitales actuales, pero se basa en problemas matemáticos mucho más difíciles de resolver para las computadoras cuánticas.

Progreso hacia la criptografía resistente a la computación cuántica

“Seguimos usando algoritmos de firmas digitales, pero los desafíos matemáticos subyacentes están pasando de los logaritmos discretos a problemas con los que se cree que las computadoras cuánticas tienen dificultades”, dijo Tam. “Estos están siendo incorporados en estándares criptográficos internacionales”.

La transición hacia la criptografía post-cuántica ya está en marcha. Ya en 2016, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) de EE. UU. comenzó a buscar nuevos algoritmos para reemplazar a aquellos en riesgo por los avances cuánticos.

En agosto de 2024, EE. UU. oficializó la estandarización de un algoritmo post-cuántico conocido como Dilithium (o Algoritmo de Firma Digital Basado en Retículas Modulares, ML-DSA), que también utiliza Bitcoin Quantum.

Sin embargo, la adopción en sectores de rápida evolución como el de las criptomonedas ha sido lenta, en gran parte debido a los mayores costos computacionales involucrados.

Las firmas digitales post-cuánticas son significativamente más grandes, al menos 200 veces el tamaño de las firmas actuales utilizadas en transacciones blockchain o incluso en aplicaciones de mensajería como WhatsApp.

“Existen formas de abordar los riesgos cuánticos, pero estas soluciones introducen nuevos desafíos, particularmente en términos de rendimiento y el costo de implementarlas a gran escala”, reconoció Tam.

Preservando la identidad central de Bitcoin

Sin embargo, el mayor obstáculo podría no ser técnico. Implementar tales cambios requeriría un hard fork de la blockchain de Bitcoin, una actualización incompatible con versiones anteriores. Lograr consenso para un cambio tan fundamental probablemente enfrente una fuerte resistencia de la comunidad.

Muchas figuras prominentes del ecosistema Bitcoin argumentan que un hard fork esencialmente crearía una nueva criptomoneda, distinta del Bitcoin original.

Propuestas como BIP-360 buscan introducir formatos de direcciones resistentes a la computación cuántica y permitir una migración gradual, pero aún no se ha establecido un cronograma o proceso de migración concreto.

Para abordar las preocupaciones de quienes dudan en adoptar medidas resistentes a la computación cuántica, Tam menciona al enigmático creador de Bitcoin, Satoshi Nakamoto, como autoridad máxima.

“Desde el principio, Satoshi Nakamoto reconoció la amenaza cuántica para la criptografía existente. Si revisás el código inicial, vas a ver que Satoshi modificó el proceso de pago a los pocos años, entendiendo que una vez que una clave pública queda expuesta en la blockchain, una computadora cuántica podría potencialmente derivar la clave privada”, explicó Tam.