BIP SHRINCS publicado: Bitcoin à prova de quantum vem com um porém

O cofundador e CEO da Blockstream, Adam Back, tem reputação de cético em relação a computadores quânticos, acreditando que a tecnologia é tão imatura que a ameaça não se materializará por décadas.

O que torna ainda mais fascinante que sua empresa seja uma das líderes na pesquisa de soluções práticas para o problema. Back disse à Cointelegraph no início deste ano que "a coisa segura" é se preparar para a ameaça com bastante antecedência.

A Blockstream já provou que seu esquema experimental de assinatura pós-quântica chamado SHRINCS funciona em produção na sua sidechain Liquid, e uma Proposta de Melhoria do Bitcoin para o SHRINCS foi publicada hoje mais cedo.

Jonas Nick, da Blockstream Research, chamou-a de "a primeira proposta concreta para um esquema de assinatura pós-quântica projetado especificamente para o Bitcoin." Mas acrescentou que "o SHRINCS não pretende ser o esquema de assinatura 'final' do Bitcoin e não é ótimo em todos os aspectos.

Acho que é um compromisso muito bom entre as opções que temos agora", disse ele.

Fonte: Jonas Nick

Embora o cronograma seja muito debatido, os cientistas concordam que computadores quânticos suficientemente avançados serão capazes de fazer engenharia reversa das chaves privadas a partir das chaves públicas, minando assim a segurança do Bitcoin e possibilitando o roubo de bilhões. Por isso a corrida para desenvolver maneiras de atualizar o Bitcoin para torná-lo seguro contra ataques. 

Reduzindo o tamanho das assinaturas pós-quânticas

Uma das áreas de estudo mais promissoras da Blockstream tem sido a otimização de esquemas de assinatura pós-quântica para os requisitos do Bitcoin, a fim de permitir que o blockchain mantenha mais das propriedades existentes que os bitcoineres prezam.

Os atuais esquemas de assinatura pós-quântica seguros baseados em hash e reticulados endossados pelo National Institute of Standards and Technology são entre 38 e 123 vezes maiores que as assinaturas ECDSA e Schnorr existentes do Bitcoin.

Implantar qualquer um deles no Bitcoin poderia reduzir a velocidade do blockchain para uma fração de 1 TPS. A equipe pós-quântica do Ethereum planeja lidar com essa questão agregando assinaturas usando uma minúscula prova de conhecimento zero para cada bloco. Isso também está em consideração para o Bitcoin, e, se implementado, faria o Bitcoin realmente funcionar mais rápido do que hoje, já que uma única prova ocupa menos espaço de bloco do que um monte de assinaturas. Mas no mundo do Bitcoin, adicionar provas de conhecimento zero seria uma mudança bastante radical e enfrentaria uma batalha difícil para obter apoio suficiente para ativação. 

A Blockstream também está considerando essa opção, mas sabiamente separou a proposta da opção muito mais palatável de descobrir como reduzir o tamanho das assinaturas pós-quânticas baseadas em hash aprovadas pelo NIST em cerca de 13,23 vezes.

Relacionado: O dilema quântico do Bitcoin — Blocos maiores ou provas STARK?

Assinaturas Bitcoin otimizadas (menores)

Em dezembro de 2025, os pesquisadores da Blockstream Jonas Nick e Mikhail Kudinov revelaram o esquema de assinatura SHRINCS, e a proposta de opcode foi publicada em maio. É um esquema de assinatura pós-quântica baseado em hash que tem um tamanho mínimo de 548 bytes (mais a chave pública de 48 bytes), mas pode crescer até 4.619 bytes.

"O SHRINCS é o design de assinatura pós-quântica mais nativo do Bitcoin que alguém já produziu", explica Marin Ivezic, autor do PostQuantum.com e fundador da Applied Quantum.

"[Ele tem] recuperação total de seed BIP-39 e segurança apoiada nas mesmas premissas SHA-256 das quais a mineração de Bitcoin já depende." 

Ele diz à Magazine que o esquema ainda está em estágio inicial e não foi auditado, nem se beneficiou dos anos de criptoanálise pública que as assinaturas do NIST resistiram.

Mas ele diz que mesmo neste estágio inicial, é um concorrente sério.

"É código real que assinou transações reais na mainnet Liquid, e eu o classifico como a resposta mais forte até agora para se tornar pós-quântico sem arruinar a economia de blocos do Bitcoin."

Apesar de ser muito menor do que a maioria das assinaturas pós-quânticas, o SHRINCS ainda será cerca de nove vezes maior do que as assinaturas Schnorr existentes do Bitcoin, que têm 64 bytes, ou as assinaturas ECDSA mais antigas, que têm 70 bytes. 

Pode parecer lógico supor que uma assinatura nove vezes maior do que as atuais exigiria que o tamanho do bloco do Bitcoin aumentasse nove vezes para compensar, mas Ivezic explica que não é o caso devido ao Segregated Witness do Bitcoin.

"Com o SegWit, os bytes de assinatura cabem no witness e ocupam um quarto do espaço de outros dados de transação", diz ele. 

De acordo com estimativas publicadas na pesquisa anterior da Blockstream (usando parâmetros ligeiramente diferentes), o Bitcoin poderia funcionar a 6,5 transações por segundo se todos usassem as assinaturas Schnorr do Taproot (cerca de 80% das pessoas não usam). A velocidade do blockchain cairia para 0,5 TPS se o Bitcoin usasse a assinatura baseada em reticulado aprovada pelo NIST ML-DSA, e para apenas 0,36 TPS usando a assinatura baseada em hash aprovada pelo NIST SPHINCS+.

Mas empregando o SHRINCS, o blockchain poderia funcionar a 3 TPS, o que é semelhante ao atual.

O SHRINCS foi testado em produção na sidechain Liquid em março deste ano — eles até incluíram uma cópia do white paper do Bitcoin. Então, se funciona em produção, está tudo bem e os problemas quânticos do Bitcoin estão resolvidos, certo?

Fonte: Blockstream

SHRINCS parece ótimo: Qual é o porém?

Como o BIP adverte, "uma prova de segurança é TODO", o que significa que a pesquisa é promissora, mas ainda não é uma proposta criptograficamente madura que tenha sido totalmente validada.

Também introduz complexidade adicional ao Bitcoin.

Cada assinatura usa uma nova chave de uso único, e uma das razões pelas quais o SPHINCS+ é tão grande é porque ele envolve todas essas chaves de uso único em uma estrutura de árvore de hash multicamadas que torna o esquema sem estado. 

O SHRINCS elimina tudo isso para economizar espaço e apenas armazena as chaves usadas no seu dispositivo (o que é conhecido como stateful) para que possa verificar rapidamente se as chaves não estão sendo reutilizadas. A desvantagem é que as assinaturas ficam maiores em 16 bytes cada vez que são usadas, e se você perder seu dispositivo, é necessária uma transação de "fallback sem estado" muito grande, de cerca de 5.777 bytes, para recuperação.  

Yoon Auh, fundador da BOLTS Technologies, diz que, ao reduzir o tamanho, os projetistas do SHRINCS adicionaram "statefulness, caminhos de assinatura compactos, fallbacks, suposições sobre quantas vezes uma seed é inicializada e regras para quando os dispositivos devem mudar para assinaturas sem estado maiores."

"Isso pode ser engenharia pragmática, mas também é complexidade e fragilidade introduzidas em grande parte para maximizar o rendimento e minimizar os ciclos de computação. No Bitcoin, cada nova regra de consenso se torna uma obrigação de manutenção permanente, e cada suposição do lado da carteira se torna um possível modo de falha do usuário."  

Refinando SHRINCS e adicionando SHRIMPS

A Blockstream vem pesquisando e otimizando o esquema ao longo de 2026. Na semana passada, demonstrou que o SHRINCS, e uma série de outros esquemas de assinatura pós-quântica, podem efetivamente rodar em carteiras de hardware comuns. O BIP, no entanto, traz o aviso de que isso não é isento de riscos:

Chaves SHRINCS geradas usando poda de hiperárvore para o componente sem estado não são compatíveis com implementações SHRINCS que não suportam poda de hiperárvore. Na verdade, importar uma chave entre tais implementações incompatíveis pode resultar em perda de fundos.

Em março, o laboratório publicou um esquema complementar chamado SHRIMPS, que deveria ser usado em conjunto com o SHRINCS para permitir que dispositivos de backup inicializados a partir da mesma seed pudessem assinar transações. O nome SHRIMPS foi agora abandonado para o BIP, e o esquema foi incorporado como um caminho sem estado embutido sob a mesma chave pública de 48 bytes. Foi otimizado com um conjunto de parâmetros não padrão para ser cerca de 26% menor do que seria de outra forma.

A Blockstream também vem experimentando com esquemas de assinatura baseados em reticulados, que geralmente são menores do que os baseados em hash, mas são vistos como menos comprovados e menos confiáveis. Também está considerando o uso de agregação de assinaturas com prova ZK. Estima-se que, se as provas ZK forem usadas em conjunto com o SHRINCS, a velocidade do Bitcoin poderia dobrar para 6,7 TPS.

A Blockstream sabiamente separou a escolha das assinaturas das questões sobre aumento do tamanho do bloco ou adição de agregação de prova ZK, pois considerá-las juntas poderia afundar a adoção do SHRINCS. Toda atualização pós-quântica do Bitcoin será controversa e difícil de reunir apoio suficiente para ativação.

"A restrição vinculante na migração quântica do Bitcoin não é a criptografia, é a governança", diz Ivezic. "Entre BIP-360, BIP-361, SHRINCS e STARKs, o menu de engenharia está se enchendo rapidamente. O que falta ao Bitcoin é um mecanismo para escolher entre eles antes que o tempo acabe."

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