Perusahaan komputasi kuantum Alice & Bob menyatakan pada Kamis bahwa komputer kuantum yang dibangun dari sekitar 30.000 cat qubit dapat memecahkan kunci privat Bitcoin dalam waktu sekitar satu jam. Estimasi itu berasal dari preprint yang diunggah perusahaan ke IACR Cryptology ePrint Archive dan menyasar secp256k1, kurva eliptik di balik tanda tangan Bitcoin. Makalah tersebut menempatkan serangan pada batas atas 29.588 qubit fisik dan 61,8 menit.
Preprint Menyasar secp256k1 dengan Batas Atas 29.588 Qubit
Preprint Alice & Bob menyasar secp256k1, kurva eliptik di balik tanda tangan Bitcoin, dan menempatkan serangan pada tidak lebih dari 29.588 qubit fisik serta 61,8 menit.
Makalah itu memperlakukan angka tersebut sebagai batas atas karena perhitungan Bitcoin menggunakan kembali sirkuit yang dikompilasi untuk memecahkan enkripsi RSA-2048.
Desain Cat Qubit, Perbandingan Google, dan Asumsi Bit-Flip
Cat qubit adalah desain superkonduktor milik Alice & Bob. Desain ini menekan kesalahan bit-flip pada tingkat perangkat keras, sehingga koreksi kesalahan hanya perlu menangani phase-flip. Pendekatan itu memangkas jumlah qubit fisik di balik setiap qubit logis yang telah dikoreksi kesalahannya. Pada 2023, peneliti perusahaan menempatkan logaritma kurva eliptik 256-bit pada 126.133 cat qubit dan sembilan jam.
Dalam whitepaper yang diterbitkan pada 30 Maret, Google Quantum AI memisahkan dua jenis serangan. Serangan on-spend menyasar transaksi sebelum sebuah blok mengonfirmasinya. Serangan at-rest menargetkan public key yang sudah terekspos di rantai dan memberi penyerang waktu berhari-hari atau lebih.
Desain Google membutuhkan kurang dari setengah juta qubit fisik. Jika disiapkan sebelumnya, desain itu dapat memecahkan kunci privat satu dompet dalam sekitar sembilan menit setelah public key muncul. Google menyebut hal itu akan membuat serangan on-spend mungkin dilakukan.
Mesin Alice & Bob membutuhkan jauh lebih sedikit qubit, tetapi berjalan lebih lama. Serangan berdurasi satu jam melewati waktu blok Bitcoin 10 menit, sehingga transaksi yang sedang berlangsung tetap di luar jangkauan, kata perusahaan.
Google juga menghitung lebih dari 1,7 juta BTC dalam skrip Pay-to-Public-Key (P2PK), jenis alamat awal yang meninggalkan public key di rantai. Kumpulan itu mencakup koin era Satoshi yang dipandang sebagai target pertama penyerang kuantum.
Angka Alice & Bob mengasumsikan tidak ada bit-flip selama komputasi, yang disamakan perusahaan dengan waktu bit-flip sekitar satu abad. Dengan bit-flip sekitar sekali per jam, estimasi untuk RSA-2048, enkripsi di balik sebagian besar internet, naik dari 22.593 qubit menjadi sekitar 45.000.
Chip milik perusahaan sendiri masih jauh dari skala itu. Hasil terbaru mereka, yang diterbitkan pada 20 Oktober, mencakup fase pertama PROQCIMA, program komputasi kuantum pemerintah Prancis. Hasil itu berasal dari tiga demonstrator, yang terbesar pada chip 12 qubit. Tingkat kesalahan logisnya belum berada di bawah ambang koreksi kesalahan.
Implikasi: Menuju Kriptografi Pasca-Kuantum
Alice & Bob memperkirakan peningkatan perangkat keras dan penurunan estimasi sumber daya akan bertemu pada awal 2030-an. Perusahaan mendesak organisasi mulai beralih ke kriptografi pasca-kuantum sekarang.
Di antara proposal pasca-kuantum untuk Bitcoin, Jameson Lopp dan lima pengembang lain mengajukan BIP-361, yang akan membekukan alamat lama yang rentan terhadap kuantum secara bertahap.
