Kvanttiuhka kryptomarkkinoilla: paniikki on ennenaikaista

Kun Googlen kvanttitutkimusryhmä julkaisi maaliskuussa tutkimuksen, jossa se tarkisti elliptisen käyrän kryptografian murtamiseen tarvittavaa resurssimäärää koskevaa arviota, kryptoteollisuus reagoi melko ylidramaattisesti. Jotkut menivät jopa niin pitkälle, että julistivat Bitcoinin lopun olevan käsillä.

Aiemmissa arvioissa pääteltiin, että 256-bittisen elliptisen käyrän kryptografian murtaminen Shorin algoritmilla vaatisi kymmeniätuhansia loogisia kubitteja. Googlen ryhmä kuitenkin laski määrän alle 1 200 loogiseen kubittiin, mikä pienensi hyökkäyksen arvioituja kustannuksia 20-kertaisesti.

Kun hyökkäys on teoriassa nyt aiempaa halvempi, miten se vaikuttaa lompakossasi oleviin Bitcoineihin kymmenen vuoden kuluttua? Eihän yksikään maapallon kvanttitietokone ole lähelläkään sitä, että se pystyisi ylläpitämään 1 200 virheenkestävää loogista kubittia.

En halua kuulostaa siltä herrasmieheltä, joka väitti ihmisen lentävän vasta miljoonan vuoden kuluttua vain yhdeksän päivää ennen Wrightin veljesten ensilentoa, mutta tällaiselle tasolle pääseminen vaatisi läpimurtoja, joita näkee tieteiselokuvien kolmannessa näytöksessä.

Oletetaan siis, että läpimurto on lähellä. Kaikille, joilla on elliptisen käyrän kryptografialla suojatussa lohkoketjussa varoja, jäljelle jää vain yksi kysymys: kuinka paljon aikaa meillä on?

Mielestäni tämä on hyödyllisempi tapa tarkastella ongelmaa: ei se, rikkooko kvanttilaskenta lopulta nykyisen kryptografian, vaan se, pystyykö ala siirtymään uuteen ennen kuin se käy mahdolliseksi.

Kaikki kryptot eivät ole samanlaisia

Shorin algoritmilla voidaan johtaa yksityinen avain julkisesta avaimesta. Jos julkista avainta ei ole paljastettu lohkoketjussa, algoritmilla ei ole mitään, mistä se voisi lähteä liikkeelle.

Useimmissa moderneissa Bitcoin-osoitetyypeissä julkinen avain pysyy piilossa siihen asti, kunnes varoja käytetään. P2PKH ja P2WPKH tiivistävät sen, kun taas P2PK ja Taproot paljastavat sen heti. Riski keskittyy osoitteisiin, joiden avain on jo paljastunut aiemmassa tapahtumassa.

Lohkoketjuanalyysin mukaan yli 34 % kaikista liikkeellä olevista Bitcoineista on ollut sellaisia, joiden julkiset avaimet ovat paljastuneet. Tämä tarkoittaa noin 1,7 miljoonaa BTC:tä ja suunnilleen 20 000 paljastunutta avainta vanhoissa osoitteissa.

Ethereum kohtaa saman ongelman laajemmassa muodossa. Jokainen ulkoisesti omistettu tili, jolla on koskaan allekirjoitettu tapahtuma, on paljastanut riittävästi tietoa, jotta sen julkinen avain voidaan palauttaa. Yksittäisten tilien lisäksi myös validaattorien BLS-allekirjoitukset, KZG-sitoumukset ja jotkin nollatietotodistejärjestelmät perustuvat kryptografiaan, jonka riittävän tehokas kvanttitietokone voisi murtaa.

Siirtymä on jo käynnissä

Kvanttitietokoneet uhkaavat RSA:ta ja elliptisen käyrän kryptografiaa pankkialalla, julkishallinnon PKI-infrastruktuureissa ja suojatussa viestinnässä. Lohkoketjut ovat siis vain osa paljon laajempaa siirtymää.

NIST viimeisteli ensimmäiset kolme kvanttiturvallisen kryptografian standardiaan elokuussa 2024: ML-KEM-standardi on tarkoitettu avainten muodostamiseen ja ML-DSA sekä SLH-DSA digitaalisiin allekirjoituksiin. Lohkoketjupuolella Bitcoinilla on BIP-360-ehdotus, joka yhdistettiin viralliseen koodivarastoon helmikuussa 2026. Ehdotus poisti tarpeen paljastaa perinteinen julkinen avain lohkoketjussa.

Ethereumin protokollaryhmä tavoittelee kvanttiturvallista pohjakerrosta joulukuuhun 2029 mennessä suorituksen, konsensuksen ja datan osalta.

Tämän toteuttaminen edellyttää viittä kovaa haarautumista, joista kukin kestää noin seitsemän kuukautta.

Aikataulut eivät ole ominaisia vain kryptoalalle. Google on asettanut omalle siirtymälleen kvanttiturvalliseen kryptografiaan sisäiseksi tavoitteeksi vuoden 2029, kun taas Ison-Britannian kansallinen kyberturvallisuuskeskus tavoittelee siirtymän valmistumista vuoteen 2035 mennessä. Lohkoketjuverkot ovat siis mukana paljon laajemmassa kryptografian uudistuksessa eivätkä reagoi vain kryptoalalle ominaiseen uhkaan.

Aikataulun laskeminen

Citigroupin aiemmin tänä vuonna julkaistussa raportissa kryptografian kannalta merkityksellisen kvanttitietokoneen ilmaantumisen todennäköisyydeksi vuoteen 2034 mennessä arvioitiin 19–34 prosentin todennäköisyys.

Useimpien lohkoketjujen siirtymäsuunnitelmissa tavoitteena on saada työ valmiiksi ennen vuotta 2034, joten kilpailu on tällä hetkellä puolustajien eduksi.

Uskon, että juuri tässä kryptoalan tämänhetkinen paniikki arvioi aikataulun väärin. Kvanttiuhka on todellinen, mutta ratkaiseva määräaika ei ole päivä, jolloin kvanttitietokone otetaan käyttöön. Määräaika on se hetki, johon mennessä haavoittuvat varat ja infrastruktuuri on siirretty turvaan ennen kuin näin tapahtuu.

Ainoa huolenaihe on nyt ”kerää ensin, pura myöhemmin” -aukko. Hyökkääjä voi kerätä talteen paljastuneita julkisia avaimia jo tänään ja yrittää palauttaa niihin liittyvät yksityiset avaimet, kun riittävän tehokas kone on käytettävissä.

Siksi siirtymän suunnittelua ei voi lykätä kvanttitietokoneiden tuloon asti. Kun ne ovat täällä, jokainen paljastunut avain on jo vaarassa.

Mitä voimme tehdä nyt

Useimmille käyttäjille tietojenkalastelu, haitallisten dAppien tapahtumien allekirjoituspyynnöt, vaarantunut laiteohjelmisto ja avainten generoinnin heikko entropia aiheuttavat yhä paljon todennäköisemmin rahallisia menetyksiä kuin kvanttitietokone.

Järkevää on pitää mielessä kaksi asiaa yhtä aikaa. Vahvista suojautumista nykyisiltä hyökkäyksiltä. Älä käytä osoitteita uudelleen. Käytä lompakko-ohjelmistoa, joka valitsee oletusarvoisesti tulostyypit, joissa julkiset avaimet pysyvät piilossa. Seuraa myös siirtymien aikatauluja.