Proteção pós-quântica: IA encontra vulnerabilidade em um dos candidatos a novas assinaturas digitais

A proteção pós-quântica voltou a ser o centro das atenções após a declaração da Anthropic: o modelo Claude Mythos Preview identificou uma nova variante de ataque ao algoritmo de assinatura digital HAWK, que está sendo considerado entre as possíveis ferramentas para a futura criptografia pós-quântica.

De acordo com a empresa, a pesquisa levou cerca de 60 horas, e o custo dos cálculos foi de aproximadamente $100 mil. O novo método reduz a complexidade da busca pela chave para a versão menos protegida do HAWK de cerca de 2⁶⁴ para 2³⁸ operações.

Opções de chaves mais seguras permanecem resilientes. Mas essa escolha tem um ponto fraco: o algoritmo quase perde a vantagem em eficiência. Em outras palavras, pode ser mais seguro, mas já não é tão conveniente, o que era o motivo pelo qual estava sendo considerado.

Por que isso não é uma ameaça direta ao Bitcoin e Ethereum Essa descoberta não afeta diretamente o Bitcoin e o Ethereum. Nessas redes, é aplicado um tipo diferente de assinatura — a criptografia elíptica, e o experimento não foi direcionado a ela. O sistema de criptografia de chave pública deles é estruturado de forma diferente: a assinatura eletrônica confirma o direito do proprietário de dispor das moedas, e o endereço público não revela a chave privada (a criptografia considera isso como o principal segredo do usuário).

Mas o sinal para o mercado ainda é importante: o desenvolvimento da IA acelera a busca não apenas por novas soluções de proteção, mas também por ataques. Para a segurança cibernética, isso significa que esquemas de criptografia promissores e qualquer novo cifrador precisarão ser verificados mais rapidamente e rigorosamente.

Quanto mais tempo o sistema deve manter segredos, mais cedo ele precisa se preparar para a transição para algoritmos pós-quânticos: dados interceptados hoje podem ser tentados para decifrar em computadores mais poderosos amanhã.

O que é proteção pós-quântica em termos simples A proteção pós-quântica é a transição para métodos criptográficos que devem resistir a ataques não apenas de computadores comuns, mas também de futuros computadores quânticos. É importante para dados que precisam ser armazenados por anos: operações financeiras, sistemas governamentais, serviços em nuvem, dispositivos IoT e comunicação segura.

A proteção criptográfica, em geral, é necessária para ocultar dados de terceiros, impedir que sejam alterados sem ser percebido e confirmar quem exatamente assinou a mensagem ou operação. Essas são três tarefas básicas: confidencialidade, integridade e autenticação.

Quais são os algoritmos pós-quânticos Um algoritmo pós-quântico é um esquema de criptografia ou assinatura digital projetado para ser resistente a ataques quânticos. Esses métodos incluem algoritmos baseados em redes, códigos, polinômios, funções hash e isogenias. O HAWK pertence a esse grupo de candidatos, embora atualmente não seja utilizado no Bitcoin.

A criptografia quântica é uma ideia separada: para proteger o canal, utiliza-se as propriedades das partículas quânticas, e não apenas a complexidade de um problema matemático. Na criptografia clássica, a segurança geralmente depende do fato de que é praticamente impossível encontrar a chave; na abordagem quântica, a própria tentativa de interceptar a chave sem ser percebido deve deixar um rastro.

De onde vem o risco quântico O principal perigo, sobre o qual se fala na indústria de criptomoedas, está relacionado a futuras máquinas quânticas. Se um computador quântico suficientemente poderoso se tornar uma realidade, ele poderá teoricamente calcular chaves privadas a partir de chaves públicas conhecidas. Assim, surge um risco para muitos sistemas onde a criptografia depende da complexidade de cálculos reversos.

Esses cenários são baseados na mecânica quântica, e na criptografia frequentemente se menciona o algoritmo de Shor: ele é perigoso para esquemas cuja segurança depende da fatoração ou do logaritmo discreto. Esquemas como RSA, DSA, ECDSA, DH e ElGamal dependem dessas tarefas, portanto, com a chegada de computadores quânticos suficientemente poderosos, o comércio eletrônico, operações bancárias, comunicações seguras e serviços onde a assinatura ou a troca de chaves confirmam a confiança podem estar em risco.

O Bitcoin utiliza chaves públicas em suas transações. Uma lógica semelhante é aplicada a outras criptomoedas e, em certa medida, em aplicativos bancários. Portanto, a criptografia pós-quântica e a direção da PQC se tornaram não apenas um tema científico abstrato, mas uma questão prática para a infraestrutura.

Como se Preparar para Ameaças Quânticas

A preparação começa com um inventário: é necessário entender onde são utilizadas assinaturas, troca de chaves e armazenamento de dados sensíveis a longo prazo. Em seguida, é importante acompanhar os padrões do NIST e ISO, testar esquemas pós-quânticos em sistemas piloto e incorporar flexibilidade criptográfica, para que os algoritmos possam ser substituídos sem uma reestruturação completa da infraestrutura.

Na prática, isso significa atualizar bibliotecas, verificar compatibilidade, planejar a migração de chaves e endereços, além de esquemas combinados durante o período de transição, onde a proteção clássica funciona junto com a proteção pós-quântica.

O que está sendo discutido para o Bitcoin

As assinaturas existentes podem se tornar insuficientes quando computadores quânticos poderosos surgirem. Portanto, os cientistas estão desenvolvendo antecipadamente novos esquemas projetados para ataques quânticos. HAWK é uma dessas opções de backup, mas atualmente não está em uso, e não há planos para implementá-lo no Bitcoin.

• BIP-360 — plano de transição para endereços resistentes a quânticos. Ele prevê vários algoritmos à escolha: se uma opção for comprometida, a rede poderá mudar para outra.
• BIP-361 — ideia de congelar mais de um terço de todos os Bitcoins que estão em endereços antigos e mais vulneráveis. Os autores acreditam que o tempo está se esgotando, pois mesmo ataques clássicos, não quânticos, estão se acelerando 20 vezes devido ao desenvolvimento da IA.

Embora a ameaça quântica ainda permaneça teórica, ela já está mudando o mercado. A indústria está implementando mecanismos de proteção e soluções pós-quânticas em projetos de criptomoeda, e os principais participantes estão direcionando dezenas de milhões de dólares para isso. Algumas redes blockchain já passaram de discussões para a configuração prática de novos algoritmos.

Nesse contexto, a atenção aos padrões e à proteção de chaves só aumenta:

• O NIST está desenvolvendo padrões de criptografia pós-quântica e estabelecendo diretrizes para a indústria.
• A IBM e outras empresas de tecnologia estão investindo em tecnologias quânticas.
• A proteção de chaves está se tornando parte da cibersegurança em nível governamental, incluindo na lógica da guerra cibernética.

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