ความเสี่ยงจากควอนตัมคอมพิวเตอร์ต่อบิตคอยน์ไม่ได้มีแค่การเปลี่ยนอัลกอริทึมเข้ารหัส Nick Carter นักลงทุนคริปโทฯ เสนอฉากทัศน์รุนแรงระหว่างให้สัมภาษณ์กับ Luke Martin เมื่อวันที่ 13 ตุลาคมว่า หากในอนาคตมีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ถอดรหัสกุญแจบิตคอยน์ได้ ผู้โจมตีอาจกู้คืนกุญแจส่วนตัวของเหรียญที่ไม่ได้เคลื่อนไหว แล้วส่งธุรกรรมจำนวนมากภายในราว 10 บล็อก การเคลื่อนย้ายเหรียญยุคแรกพร้อมกันอาจบั่นทอนความเชื่อมั่นต่อการเป็นเจ้าของสินทรัพย์และกติกาการชำระธุรกรรมของเครือข่าย ก่อนที่แรงขายจะเกิดขึ้นด้วยซ้ำ
บิตคอยน์ราว 6.04 ล้านเหรียญมีคีย์สาธารณะเปิดเผย
Glassnode ประเมินในการวิเคราะห์เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคมว่า บิตคอยน์ราว 6.04 ล้านเหรียญ หรือ 30.2% ของอุปทานที่ออกมาแล้ว ณ เวลานั้น อยู่ในสถานะที่คีย์สาธารณะเปิดเผย ตัวเลขนี้รวมทั้งเหรียญที่เคยถูกใช้จ่ายหรือใช้ที่อยู่ซ้ำจนคีย์สาธารณะมองเห็นได้ รวมถึงเอาต์พุตรุ่นเก่าที่เปิดเผยคีย์โดยโครงสร้าง เช่น P2PK และเอาต์พุต Taproot บางส่วน
สมมติฐานหลักของการโจมตีคือ คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทรงพลังเพียงพออาจใช้ขั้นตอนวิธีของ Shor คำนวณหาคีย์ส่วนตัวจากคีย์สาธารณะ แล้วสร้างหลักฐานการใช้จ่ายที่ดูถูกต้องได้ งานวิจัยที่ Google เผยแพร่เคยจำลองทรัพยากรคอมพิวเตอร์ที่อาจต้องใช้สำหรับการโจมตีในอนาคต แต่ปัจจุบันยังไม่มีหลักฐานว่ามีผู้กู้คืนคีย์บิตคอยน์ได้แล้ว การโจมตีคีย์ด้วยควอนตัมจึงยังเป็นความเสี่ยงในอนาคต ไม่ใช่เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นบนเครือข่ายแล้ว
อย่างไรก็ตาม พื้นที่บล็อกอาจรองรับการย้ายเหรียญจำนวนมากในช่วงเวลาสั้นได้ หากสมมติว่ามีเอาต์พุตยุคแรก 50,000 รายการ แต่ละรายการถือ 50 BTC รวมเป็น 2.5 ล้าน BTC ตามตัวอย่างอินพุต P2PK ในเอกสารสำหรับนักพัฒนาบิตคอยน์ อินพุตเหล่านี้จะใช้พื้นที่ราว 5.7 ล้านไบต์ หรือประมาณ 22.8 ล้านหน่วยน้ำหนัก ก่อนนับส่วนประกอบอื่นของธุรกรรม ขณะที่บล็อก 10 บล็อกมีเพดานรวม 40 ล้านหน่วยน้ำหนัก หากแบ่งธุรกรรมเป็นชุด และจำกัดแต่ละชุดให้อยู่ภายในเพดานมาตรฐานราว 400,000 หน่วยน้ำหนักของ Bitcoin Core การย้ายเหรียญก็อาจทำได้ภายในความจุรวมของ 10 บล็อกในทางทฤษฎี
ความจุ 10 บล็อกไม่ได้รับประกันว่าจะย้ายได้ทัน
ในทางปฏิบัติ การที่ธุรกรรมจะได้รับการบรรจุลงบล็อกหรือไม่ยังขึ้นอยู่กับค่าธรรมเนียม ความแออัดของเครือข่าย และการเลือกธุรกรรมของนักขุด โดยเฉลี่ยบิตคอยน์สร้างบล็อกทุกประมาณ 10 นาที ดังนั้น 10 บล็อกมักใช้เวลาราว 100 นาที แต่ระยะเวลาจริงอาจผันผวนมาก ประเภทสคริปต์ของเอาต์พุต เงื่อนไขการใช้จ่าย และจำนวนเอาต์พุตปลายทางก็ส่งผลต่อพื้นที่ที่ต้องใช้ในการย้ายเหรียญเป็นชุด
หากเกิดการโจมตีด้วยควอนตัม สิ่งที่เปลี่ยนมือคือสิทธิ์ควบคุมบิตคอยน์ที่มีอยู่แล้ว ไม่ใช่การเพิ่มอุปทานใหม่ ธุรกรรมขนาดใหญ่ที่มองเห็นได้อาจทำให้ผู้ถือเหรียญกังวลก่อนที่จะเกิดการขาย ส่วนความผันผวนในวงกว้างจะตามมาหรือไม่ ขึ้นอยู่กับการตอบสนองของแพลตฟอร์มซื้อขาย สภาพคล่องที่มีอยู่ และการประเมินของผู้เล่นในตลาดว่าธุรกรรมเหล่านั้นมาจากใคร การที่คีย์สาธารณะเปิดเผย การที่เจ้าของไม่เคลื่อนไหวเป็นเวลานาน การสูญเสียคีย์ส่วนตัวอย่างถาวร และข้อสงสัยว่าสินทรัพย์ยุคแรกบางส่วนเป็นของ Satoshi Nakamoto เป็นคนละประเด็นกัน
Jameson Lopp นักวิจัยด้านความปลอดภัย ประเมินเมื่อวันที่ 21 พฤษภาคมว่า บิตคอยน์ราว 2.6 ล้านเหรียญที่คีย์สาธารณะเปิดเผยอาจย้ายไปยังรูปแบบที่ปลอดภัยกว่าไม่ได้ เขาใช้การไม่เคลื่อนไหวของผู้ถือเป็นเวลานานและป้ายกำกับของหน่วยงานที่ทราบตัวตนเป็นข้อมูลประกอบการประเมิน แต่ตัวเลขดังกล่าวไม่ได้ยืนยันว่าเจ้าของตามกฎหมายจะไม่สามารถย้ายเหรียญเหล่านี้ได้
มาตรการป้องกันอาจจำกัดสิทธิ์เจ้าของที่ย้ายเหรียญไม่ทัน
การคงกติกาการใช้จ่ายแบบเดิมหมายความว่าใครก็ตามที่แสดงคีย์ส่วนตัวที่ถูกต้องได้ก็ยังใช้จ่ายสินทรัพย์นั้นได้ รวมถึงผู้โจมตีที่อาจกู้คืนคีย์ได้ในอนาคต แต่หากเครือข่ายจำกัดการใช้ลายเซ็นรูปแบบเก่า เจ้าของที่แท้จริงซึ่งย้ายเหรียญไม่ทันหรือไม่สามารถทำตามเงื่อนไขกู้คืนรูปแบบใหม่ได้ ก็อาจสูญเสียสิทธิ์เข้าถึงสินทรัพย์ นี่คือข้อแลกเปลี่ยนสำคัญของมาตรการป้องกันควอนตัม: การเพิ่มความปลอดภัยให้เหรียญที่ยังไม่ได้ย้าย อาจลดโอกาสแก้ไขปัญหาสำหรับเจ้าของบางรายไปพร้อมกัน
ร่าง BIP-360 เสนอเอาต์พุตประเภท Pay-to-Merkle-Root โดยมุ่งตัดเส้นทางการใช้จ่ายใน Taproot ที่อาจเปิดเผยคีย์ และลดความเสี่ยงจากการเปิดเผยในระยะยาวเมื่อคีย์สาธารณะยังซ่อนอยู่ ส่วน BIP-361 เสนอการจัดการเป็นระยะ เริ่มจากจำกัดเป้าหมายรับเหรียญที่เปราะบางรายใหม่หลังเปิดใช้งานราว 3 ปี ก่อนจะเข้มงวดกับการใช้ลายเซ็นแบบเก่ามากขึ้นผ่านเงื่อนไขกู้คืนในอีกประมาณ 2 ปีต่อมา ขณะที่กรอบเวลาการย้ายระบบเข้ารหัสของ Google ตั้งปี 2029 เป็นเป้าหมายการย้ายเชิงป้องกัน ซึ่งไม่ใช่กติกาฉันทามติชุดเดียวกับข้อเสนอของบิตคอยน์
แนวทางกู้คืนบางแบบอาศัยความลับระดับหลักของกระเป๋าเงินที่สร้างด้วยวิธีเสริมความแข็งแกร่ง แม้ผู้โจมตีจะกู้คืนคีย์สำหรับการใช้จ่ายรายการใดรายการหนึ่งได้ โดยทั่วไปก็ยังเข้าถึงความลับระดับหลักเพิ่มเติมไม่ได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับเอาต์พุต P2PK โดยตรง ผู้เขียนร่างข้อเสนอระบุว่าการพิสูจน์ความเป็นเจ้าของในลักษณะนี้ยังเป็นปัญหาที่ยังแก้ไม่ตก
ข้อเสนอป้องกันยังอยู่ระหว่างการศึกษา
แนวคิด PACT ที่ Dan Robinson เสนอเมื่อวันที่ 1 พฤษภาคม ศึกษาการใช้หลักฐานประทับเวลาที่คำนึงถึงความเป็นส่วนตัวเพื่อยืนยันการควบคุมที่อยู่ หากกติกาในอนาคตรับรองหลักฐานลักษณะนี้ ผู้ถือเหรียญจะต้องเตรียมการและเก็บหลักฐานไว้ก่อนที่การกู้คืนคีย์ด้วยควอนตัมจะเกิดขึ้นจริง ประสิทธิผลของแนวทางยังขึ้นอยู่กับการกำหนดมาตรฐานการตรวจสอบและการยอมรับจากระบบนิเวศ
ร่าง Hourglass V2 ที่เผยแพร่ในเดือนกุมภาพันธ์เสนอการจำกัดการใช้จ่ายโดยตรงกว่า โดยกำหนดให้ประมวลผลการใช้จ่าย P2PK ได้ไม่เกินหนึ่งรายการต่อบล็อก และจำกัดยอดใช้จ่ายสุทธิต่อบล็อกไว้ไม่เกิน 1 BTC มาตรการนี้อาจชะลอการไหลออกของเหรียญหากเกิดการโจมตี แต่เจ้าของที่ถูกต้องก็ต้องอยู่ภายใต้ข้อจำกัดเดียวกัน และการย้ายสินทรัพย์จำนวนมากอาจใช้เวลานานขึ้น
ข้อเสนอทั้งหมดนี้ยังอยู่ในขั้นวิจัยหรือร่าง และยังไม่เป็นกติกากลางของเครือข่ายบิตคอยน์ ตามกระบวนการ BIP การเปลี่ยนแปลงต้องผ่านการพัฒนาซอฟต์แวร์ การนำไปใช้งานโดยโหนด และการยอมรับจากระบบนิเวศโดยรวม สถานการณ์ที่ Carter เสนอจึงย้อนกลับมาสู่คำถามเรื่องสิทธิ์ควบคุมสินทรัพย์: เมื่อการตรวจสอบด้วยลายเซ็นทั่วไปแยกเจ้าของเดิมออกจากผู้โจมตีด้วยควอนตัมไม่ได้ เครือข่ายควรยอมรับหลักฐานการควบคุมแบบใด และจะช่วยเหลือเจ้าของที่แท้จริงซึ่งย้ายเหรียญล่วงหน้าไม่ทันอย่างไร