A Quebra Quântica do Google Pode Ameaçar a Segurança do Bitcoin Mais Cedo do que o Esperado

O Google revelou que os computadores quânticos podem precisar de 20 vezes menos recursos do que se pensava anteriormente para quebrar a encriptação RSA— a mesma tecnologia que assegura as carteiras de criptomoedas. Com o seu novo chip quântico Willow anunciado em dezembro de 2024, o Google afirma que poderia potencialmente quebrar a encriptação do Bitcoin em apenas dois dias.

De acordo com o Google, o seu processador quântico Willow pode resolver certos problemas em cinco minutos que levariam aproximadamente 10 septilhões de anos a supercomputadores convencionais. Esta vantagem quântica levantou preocupações sobre potenciais ameaças à integridade e segurança da blockchain do Bitcoin.

Pesquisadores do Google alertam sobre a linha do tempo acelerada da ameaça quântica

"A encriptação RSA de 2048 bits poderia teoricamente ser quebrada por um computador quântico com 1 milhão de qubits ruidosos funcionando durante uma semana," de acordo com a pesquisa do Google.

O gigante tecnológico afirma que sua recente descoberta aproxima a computação quântica de se tornar uma realidade prática—e uma ameaça credível à estrutura de segurança do Bitcoin. Craig Gidney, Cientista de Pesquisa Quântica na Google, enfatiza que entender o custo dos ataques quânticos é essencial para planejar a transição para sistemas criptográficos seguros contra a quântica.

A estimativa anterior de Gidney em 2019 sugeria que a fatoração de inteiros RSA de 2048 bits exigiria 20 milhões de qubits e levaria aproximadamente oito horas. Sua pesquisa atualizada reduz dramaticamente esse requisito:

"Eu estimo que um inteiro RSA de 2048 bits poderia ser fatorado em menos de uma semana por um computador quântico com menos de um milhão de qubits ruidosos. Isso representa uma diminuição de 20 vezes no número de qubits em relação à nossa estimativa anterior."

Enquanto Gidney garante que os ativos digitais permanecem seguros por agora, ele adverte que a trajetória do desenvolvimento da computação quântica deve preocupar os detentores de criptomoedas.

Melhorias técnicas que impulsionam a aceleração quântica

O Google atribui esta aceleração a avanços tanto em algoritmos como em técnicas de correção de erros. No que diz respeito aos algoritmos, os investigadores desenvolveram métodos para calcular exponenciações modulares—o fundamento matemático dos sistemas de encriptação—duas vezes mais eficientemente do que antes.

A correção de erros também viu melhorias significativas. A equipe triplicou a densidade do espaço dos qubits lógicos ao introduzir uma camada adicional de correção de erros, efetivamente empacotando mais operações quânticas úteis no mesmo espaço físico.

Outra inovação chave é o que o Google chama de "cultivo de estado mágico"—uma técnica que melhora a fiabilidade de ingredientes quânticos especiais conhecidos como estados T. Esta abordagem permite que computadores quânticos realizem operações complexas de forma mais eficiente, sem desperdiçar recursos, reduzindo o espaço de trabalho necessário para operações quânticas fundamentais.

O Bitcoin utiliza encriptação de curva elíptica (ECC), que opera com princípios matemáticos semelhantes ao RSA. A pesquisa do Google sugere que, se os computadores quânticos conseguirem quebrar a encriptação RSA mais rapidamente do que o estimado anteriormente, o cronograma para a vulnerabilidade de segurança do Bitcoin pode estar a acelerar.

O projeto 11 lança a iniciativa de testes de segurança quântica

Um grupo de pesquisa em computação quântica chamado Project 11 estabeleceu uma recompensa em Bitcoin no valor de aproximadamente 85.000$ para quem conseguir quebrar até mesmo uma versão simplificada da encriptação do Bitcoin usando tecnologia quântica. O projeto está atualmente a testar chaves que variam de 1 a 25 bits—significativamente menores do que a encriptação de 256 bits do Bitcoin—para avaliar o progresso nas capacidades de computação quântica.

O projeto 11 nota que a segurança do Bitcoin depende fundamentalmente da encriptação de curva elíptica, que acreditam que eventualmente se tornará vulnerável a computadores quânticos executando o algoritmo de Shor—um algoritmo quântico especificamente projetado para encontrar os fatores primos de inteiros de forma exponencialmente mais rápida do que o melhor algoritmo clássico conhecido.

Indústria a preparar-se para a transição de segurança pós-quântica

O Google alerta que adversários podem já estar a recolher dados encriptados com planos de os descriptografar mais tarde, quando computadores quânticos suficientemente poderosos se tornarem disponíveis—uma estratégia conhecida como "recolher agora, descriptografar depois." A empresa reporta que tem estado proativamente a encriptar o tráfego no Chrome e nos seus sistemas internos, implementando versões padronizadas do ML-KEM ( um algoritmo criptográfico pós-quântico) à medida que se tornam disponíveis.

O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) lançou padrões de criptografia pós-quântica no ano passado, recomendando que sistemas vulneráveis sejam desativados após 2030. No entanto, a mais recente pesquisa do Google sugere que esse cronograma pode precisar de aceleração.

Outras grandes empresas de tecnologia também estão a investir fortemente no desenvolvimento da computação quântica. A IBM fez parceria com a Universidade de Tóquio e a Universidade de Chicago para planos de um computador quântico de 100.000 qubits até 2030, enquanto a Quantinuum tem como objetivo entregar um computador quântico totalmente imune a erros até 2029.