A Coinbase começou a projetar um sistema de custódia pós-quântica para proteger cerca de US$ 250 bilhões em recursos institucionais. A empresa quer manter a plataforma compatível com qualquer novo esquema de assinatura adotado pelo Bitcoin ou por outra blockchain. Dessa forma, a corretora busca evitar limitações técnicas durante uma futura migração criptográfica.

Corretora se prepara para diferentes assinaturas

Yehuda Lindell, criptógrafo-chefe da Coinbase, afirmou à MARA Foundation TV que a empresa avalia vários cenários. O Bitcoin ainda não definiu um padrão de assinatura para uso pós-quântico. Portanto, diferentes comunidades podem adotar soluções distintas, em vez de um único modelo compartilhado.

A iniciativa ganha relevância pelo volume de recursos sob custódia institucional. Nesse contexto, Lindell informou que a Coinbase mantém aproximadamente US$ 250 bilhões em recursos de clientes. Entre eles está a BlackRock, que utiliza a Coinbase Custody em produtos de investimento ligados ao setor de ativos digitais.

Uma revisão sobre custódia nos Estados Unidos, publicada em agosto, estimou os recursos institucionais da empresa em US$ 376 bilhões. O levantamento também apontou que a companhia protege mais de 80% dos recursos dos ETFs à vista de Bitcoin e Ethereum no país. Contudo, a diferença pode refletir datas de referência, serviços ou classes de recursos incluídos em cada cálculo.

Os sistemas de custódia protegem as chaves privadas que autorizam transações. Por isso, qualquer mudança nas assinaturas do Bitcoin exigirá atualizações para criar, armazenar e operar essas chaves. Assim, a Coinbase pretende concluir a adaptação sem antecipar qual padrão cada rede escolherá.

Assinaturas pós-quânticas desafiam sistemas MPC

Muitas plataformas institucionais usam computação multipartidária, conhecida como MPC, para dividir o controle de uma chave privada. Nesse modelo, nenhum participante precisa guardar ou reunir a chave completa para aprovar uma transação. No entanto, Lindell afirmou que diversos esquemas pós-quânticos não funcionam com MPC.

As assinaturas baseadas em hash representam um desafio específico. Em particular, elas não possuem a estrutura aritmética usada pela divisão tradicional de chaves criptográficas. Pesquisadores como Dan Boneh, da Universidade de Stanford, estudam controles semelhantes ao MPC para essas assinaturas.

Por enquanto, essa pesquisa permanece altamente experimental. Ainda não está claro se os pesquisadores conseguirão desenvolver um sistema prático equivalente ao MPC para assinaturas baseadas em hash. Além disso, a Coinbase criou, em janeiro, um conselho independente sobre computação quântica e blockchain.

O conselho inclui Boneh, Lindell, Justin Drake, Scott Aaronson, Sreeram Kannan e Dahlia Malkhi. Ao mesmo tempo, o grupo deve avaliar avanços quânticos e publicar recomendações. Também deverá responder a desenvolvimentos técnicos considerados relevantes.

ML-DSA integra os estudos de custódia

O roteiro pós-quântico da Coinbase inclui mudanças no tratamento de endereços de Bitcoin. A empresa também planeja atualizar seus sistemas internos de gestão de chaves. Enquanto isso, a equipe pesquisa o suporte ao ML-DSA em infraestruturas baseadas em MPC.

Em junho, a BitGo testou um sistema MPC resistente a computadores quânticos com a Silence Laboratories. As empresas usaram o ML-DSA e integraram o protocolo à plataforma de custódia da BitGo. Segundo as companhias, a simulação preservou o controle distribuído, as verificações de políticas e a separação de funções.

O ML-DSA integra o FIPS 204, padrão de assinatura digital pós-quântica do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos. Ainda assim, Lindell indicou que a Coinbase deseja suportar modelos além do ML-DSA. Dessa forma, a plataforma poderá se adaptar caso alguma rede escolha um desenho diferente.

Hardware programável pode oferecer alternativa

Para reduzir a dependência do MPC, a Coinbase estuda uma arquitetura com módulos de segurança de hardware programáveis, conhecidos como HSMs. Esses dispositivos armazenam material criptográfico e executam operações sensíveis em ambientes fisicamente protegidos. Nesse arranjo, a criptografia pós-quântica protegeria as chaves privadas.

Os HSMs reuniriam as chaves completas apenas dentro dos ambientes seguros. Assim, a custódia poderia atender esquemas de assinatura incompatíveis com a divisão convencional por MPC. Além disso, os módulos programáveis permitiriam incorporar padrões definidos posteriormente pelas blockchains.

“Poderei dizer que consigo suportar qualquer esquema”, afirmou Lindell.

Lindell não apresentou uma data para concluir o projeto, pois o trabalho técnico pode levar tempo. Contudo, a segurança física ganharia importância porque a chave completa existiria temporariamente dentro do HSM. Ainda assim, a alternativa não substituiria o MPC quando o esquema de assinatura permitisse seu uso.

Bitcoin ainda não aprovou migração quântica

Atualmente, o Bitcoin usa criptografia de curva elíptica. Nenhum computador quântico demonstrado publicamente consegue derivar chaves privadas a partir de chaves públicas expostas. Entretanto, pesquisadores e empresas defendem uma preparação antecipada devido à complexidade da mudança.

A migração exigirá desenvolvimento, testes, atualizações de carteiras e consenso da rede. Por isso, o conselho da Coinbase recomendou a criação de ferramentas antes do surgimento de computadores quânticos criptograficamente relevantes. A estimativa do grupo aponta cerca de 1,7 milhão de BTC em endereços antigos pay-to-public-key, cujas chaves públicas estão expostas.

Além disso, a reutilização de endereços pode colocar até 5 milhões de BTC em uma futura categoria de risco. O conselho não recomendou congelar, destruir ou deixar essas unidades disponíveis para um possível invasor. Em vez disso, defendeu que a comunidade decida, por consenso, como tratar formatos antigos após um prazo de migração.

Propostas avaliam a transição do Bitcoin

As propostas BIP 360 e BIP 361 analisam partes desse problema, mas nenhuma entrou em vigor. A BIP 360, chamada Pay-to-Merkle-Root, eliminaria o caminho de gasto por chave vulnerável da Taproot. Já a BIP 361 descreve a retirada gradual das assinaturas ECDSA e Schnorr após a criação de um método pós-quântico de saída.

Enquanto isso, o SHRINCS continua como um desenho experimental baseado em hash. A proposta permanece como rascunho sem numeração e ainda precisa de revisão adicional e de uma prova de segurança concluída. Até agora, o Bitcoin não escolheu um padrão definitivo para a migração.

Nos Estados Unidos, a preparação da Coinbase envolve produtos regulados e clientes institucionais diretos. Investidores de ETFs à vista de Bitcoin e Ethereum não controlam as chaves privadas dos fundos. Logo, uma eventual migração dependerá das redes, carteiras, corretoras, custodiantes, usuários e gestores de fundos.

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