बिटकॉइन पर क्वांटम कंप्यूटिंग का संभावित खतरा केवल क्रिप्टोग्राफिक एल्गोरिदम बदलने तक सीमित नहीं है। 13 अक्टूबर को क्रिप्टो निवेशक निक कार्टर ने ल्यूक मार्टिन के साथ एक बातचीत में एक गंभीर परिदृश्य रखा: भविष्य का ऐसा क्वांटम कंप्यूटर, जो बिटकॉइन की कुंजियां तोड़ सके, लंबे समय से निष्क्रिय कॉइन की निजी कुंजियां निकालकर करीब 10 ब्लॉक के भीतर बड़ी संख्या में ट्रांजैक्शन प्रसारित कर सकता है। शुरुआती दौर के बिटकॉइन का इतना बड़ा स्थानांतरण, बिक्री शुरू होने से पहले ही, इस भरोसे को प्रभावित कर सकता है कि उन कॉइन का नियंत्रण किसके पास है और नेटवर्क उनका निपटान कैसे करता है।
करीब 60.4 लाख BTC की सार्वजनिक कुंजियां उजागर
Glassnode के 20 मई के विश्लेषण में अनुमान लगाया गया कि उस समय जारी कुल आपूर्ति का करीब 30.2%, यानी लगभग 60.4 लाख बिटकॉइन, ऐसी सार्वजनिक कुंजियों से जुड़ा था जो उजागर हो चुकी थीं। इस आकलन में सक्रिय कॉइन शामिल हैं जिनकी कुंजियां खर्च किए जाने या पते के दोबारा इस्तेमाल के बाद दिखने लगीं। इसमें P2PK जैसे शुरुआती आउटपुट भी हैं, जिनमें सार्वजनिक कुंजी डिजाइन के तहत ही सामने रहती है, साथ ही Taproot से जुड़े कुछ आउटपुट भी शामिल हैं।
इस जोखिम वाले परिदृश्य में माना गया है कि पर्याप्त शक्तिशाली क्वांटम कंप्यूटर Shor एल्गोरिदम के जरिए सार्वजनिक कुंजी से निजी कुंजी निकाल सकता है और फिर खर्च की वैध दिखने वाली अनुमति बना सकता है। Google ने ऐसे हमले के लिए जरूरी कंप्यूटिंग संसाधनों का मॉडल पेश करने वाला शोध प्रकाशित किया है। हालांकि, इस तरीके से किसी के बिटकॉइन की कुंजी हासिल किए जाने का कोई प्रमाण नहीं है। क्वांटम कुंजी हमला अभी भविष्य का जोखिम है, नेटवर्क पर घट चुकी घटना नहीं।
फिर भी, ब्लॉक स्पेस किसी हमलावर को कम समय में बड़ी मात्रा में कॉइन भेजने की गुंजाइश दे सकता है। उदाहरण के लिए, 50 BTC वाले 50,000 शुरुआती आउटपुट कुल 25 लाख BTC के बराबर होंगे। बिटकॉइन डेवलपर दस्तावेज में दिए गए P2PK इनपुट के उदाहरण के आधार पर, इन्हें खर्च करने के लिए ट्रांजैक्शन ओवरहेड से पहले करीब 57 लाख बाइट, यानी लगभग 2.28 करोड़ वेट यूनिट की जरूरत होगी। बिटकॉइन के ब्लॉक-वेट नियमों के तहत 10 ब्लॉक में कुल 4 करोड़ वेट यूनिट उपलब्ध हैं। अगर ट्रांजैक्शन को बैच में बांटा जाए और हर बैच Bitcoin Core की करीब 4 लाख वेट यूनिट की मानक सीमा में रहे, तो सैद्धांतिक रूप से ये स्थानांतरण 10 ब्लॉक की क्षमता में समा सकते हैं।
10 ब्लॉक में ट्रांजैक्शन पूरा होना तय नहीं
ट्रांजैक्शन ब्लॉक में शामिल होंगे या नहीं, यह फीस, नेटवर्क पर भीड़ और माइनरों के चयन पर निर्भर करेगा। बिटकॉइन में औसतन हर 10 मिनट में एक ब्लॉक बनता है, इसलिए 10 ब्लॉक में आम तौर पर करीब 100 मिनट लग सकते हैं; वास्तविक समय में काफी अंतर हो सकता है। स्क्रिप्ट का प्रकार, खर्च करने की शर्तें और प्राप्तकर्ता आउटपुट की संख्या भी बड़े पैमाने के स्थानांतरण के लिए जरूरी ब्लॉक स्पेस को बदल सकती है।
क्वांटम हमला मौजूदा बिटकॉइन का नियंत्रण स्थानांतरित करेगा, नई आपूर्ति नहीं बनाएगा। बड़े और सार्वजनिक रूप से दिखने वाले ट्रांजैक्शन, कॉइन बेचे जाने से पहले ही धारकों को अस्थिर कर सकते हैं। इससे बाजार में व्यापक उतार-चढ़ाव आएगा या नहीं, यह एक्सचेंजों की प्रतिक्रिया, उपलब्ध तरलता और बाजार प्रतिभागियों द्वारा कॉइन की उत्पत्ति को समझने के तरीके पर निर्भर करेगा। उजागर सार्वजनिक कुंजियां, निष्क्रिय धारक, हमेशा के लिए खोई निजी कुंजियां और शुरुआती दौर के कुछ कॉइन सतोशी नाकामोतो के हैं या नहीं—ये अलग-अलग मुद्दे हैं।
सुरक्षा शोधकर्ता जेमिसन लोप ने 21 मई के एक विश्लेषण में अनुमान लगाया कि उजागर सार्वजनिक कुंजियों वाले करीब 26 लाख बिटकॉइन को नई व्यवस्था में स्थानांतरित करना संभव नहीं हो सकता। उनके अनुमान में लंबे समय से निष्क्रिय रहने जैसे संकेतकों और ज्ञात इकाई-लेबल का उपयोग किया गया। इससे यह साबित नहीं होता कि उन कॉइन के असली मालिकों की उन तक पहुंच निश्चित रूप से खत्म हो चुकी है।
सुरक्षा उपाय असली धारकों की पहुंच भी घटा सकते हैं
मौजूदा खर्च नियम बनाए रखने का अर्थ होगा कि वैध निजी कुंजी पेश कर सकने वाला कोई भी व्यक्ति संबंधित कॉइन खर्च कर सकेगा—इसमें भविष्य में किसी हमलावर द्वारा हासिल की गई कुंजियां भी शामिल हो सकती हैं। पुराने हस्ताक्षरों पर रोक लगाने का उलटा असर हो सकता है: जो असली धारक समय रहते कॉइन स्थानांतरित नहीं कर पाए या नई रिकवरी शर्तें पूरी नहीं कर सके, वे अपनी पहुंच खो सकते हैं। क्वांटम सुरक्षा की यही मुख्य चुनौती है—स्थानांतरित न किए गए कॉइन की सुरक्षा बढ़ाने से कुछ वास्तविक मालिकों के लिए उपलब्ध उपाय भी सीमित हो सकते हैं।
मौजूदा BIP-360 ड्राफ्ट में Pay-to-Merkle-Root आउटपुट प्रकार का प्रस्ताव है। इसका उद्देश्य Taproot में ऐसी खर्च प्रक्रिया हटाना है जिससे कुंजी उजागर हो सकती है, और सार्वजनिक कुंजी छिपी रहने पर लंबे समय का जोखिम घटाना है। BIP-361 में चरणबद्ध तरीका सुझाया गया है: सक्रिय होने के करीब तीन साल बाद नए, जोखिम वाले प्राप्तकर्ता पतों पर रोक और उसके लगभग दो साल बाद रिकवरी शर्तों के जरिए पुराने हस्ताक्षरों के इस्तेमाल को और सीमित करना। Google की अपनी क्रिप्टोग्राफिक माइग्रेशन समय-सीमा में 2029 को एहतियाती लक्ष्य रखा गया है; यह बिटकॉइन का सहमति नियम नहीं है।
कुछ रिकवरी प्रस्ताव मजबूत सुरक्षा वाले वॉलेट के मूल सीक्रेट पर निर्भर करते हैं। किसी खास खर्च की कुंजी हासिल कर लेने से हमलावर को आम तौर पर वह अतिरिक्त मूल सीक्रेट नहीं मिलता। लेकिन P2PK आउटपुट के मामले में ड्राफ्ट के लेखक अब भी मानते हैं कि मालिकाना हक का प्रमाण कैसे तय किया जाए, यह सवाल अनसुलझा है।
बिटकॉइन के प्रस्तावों पर चर्चा जारी
1 मई को डैन रॉबिन्सन ने PACT की अवधारणा रखी थी। इसमें किसी पते पर नियंत्रण साबित करने के लिए निजता-सुरक्षित टाइमस्टैम्प इस्तेमाल करने की संभावना पर विचार किया गया है। अगर भविष्य के नियम ऐसे सबूत को मान्यता देते हैं, तो क्वांटम कंप्यूटर से कुंजी निकाल पाना व्यावहारिक होने से पहले धारकों को संबंधित प्रमाण तैयार करके सुरक्षित रखना होगा। इसकी उपयोगिता इस बात पर निर्भर करेगी कि सत्यापन के मानक तय हों और पूरे इकोसिस्टम में अपनाए जाएं।
फरवरी में प्रकाशित Hourglass V2 ड्राफ्ट सीधे लेन-देन की रफ्तार सीमित करने का प्रस्ताव देता है: हर ब्लॉक में अधिकतम एक P2PK खर्च और प्रति ब्लॉक शुद्ध खर्च की सीमा 1 बिटकॉइन। इससे संभावित हमलावर के कॉइन निकालने की गति धीमी हो सकती है, लेकिन यही सीमा असली धारकों पर भी लागू होगी और बड़े पैमाने पर माइग्रेशन में अधिक समय लग सकता है।
इनमें से कोई प्रस्ताव अभी पूरे बिटकॉइन नेटवर्क का एकसमान नियम नहीं बना है। BIP प्रक्रिया के तहत बदलावों को सॉफ्टवेयर में लागू करना होगा, नोड्स को चलाना होगा और इकोसिस्टम में स्वीकार्यता हासिल करनी होगी। कार्टर का परिदृश्य अंततः मालिकाना हक के सवाल पर लौटता है: जब सामान्य हस्ताक्षर मूल धारक और क्वांटम हमलावर में फर्क न कर सके, तो बिटकॉइन को नियंत्रण का कौन-सा प्रमाण मानना चाहिए—और उन असली धारकों की सुरक्षा कैसे हो जो पहले से अपने कॉइन स्थानांतरित नहीं कर पाए?