SHRINCS taslağı yayımlandı: Bitcoin(BTC) kuantum güvenliğinde somut adım

Bitcoin(BTC) için tasarlanan kuantum dirençli imza şeması SHRINCS'in ilk taslağı yayımlandı ve uzun vadeli güvenlik yükseltmesi tartışması somut teknik spesifikasyon aşamasına indi.

SHRINCS çalışma grubu, 27'sinde (yerel saatte) Bitcoin geliştirici e-posta listesinde ilk taslağı paylaştı ve belgenin SHRINCS'in kriptografik yapısını anlatan başlangıç spesifikasyonu olduğunu belirtti. Çalışmaya Conduition'dan Brink geliştiricisi, Cloudflare(NET) araştırmacısı Ethan Heilman(Ethan Heilman), Blockstream araştırmacıları Mikhail Kudinov(Mikhail Kudinov), Oleksandr Kurbatov(Oleksandr Kurbatov) ve Jonas Nick(Jonas Nick) katıldı.

Taslak, SHRINCS'i Bitcoin işlemlerini onaylamak için kullanılacak hash tabanlı kuantum dirençli bir imza yöntemi olarak tanımlıyor. Belgenin durumu 'Draft' (taslak) olarak geçiyor ve henüz bir BIP numarası atanmadı. Açık anahtar boyutu 48 bayt. Durum yönetimli (stateful) imzalar 548 ila 4619 bayt arasında değişirken, durum yönetimsiz (stateless) alternatif imza 5777 bayt olarak belirtildi.

İşin can alıcı noktası blok alanı. Kuantum dirençli imzalar genellikle mevcut imzalardan daha büyük olduğu için bir bloğa sığabilecek işlem sayısını azaltıyor. SHRINCS bu sorunu, normal zamanda küçük durum yönetimli imza kullanıp, cüzdan imza durumunu kaybettiğinde daha büyük alternatif imzaya geçen bir yapıyla çözmeyi tercih etti.

Durum yönetimli imzada cüzdanın aynı anahtarı tekrar kullanırken hangi tek kullanımlık anahtarı harcadığını hatırlaması gerekiyor. Birden fazla cihaz, donanım cüzdanı ve yedekten geri yükleme senaryosunda bu durum bilgisi kaybolursa aynı anahtar yeniden kullanılabiliyor ve bu da operasyonel risk yaratıyor. Alternatif imza bu riski azaltan bir güvenlik ağı işlevi görüyor ama bunun bedeli daha büyük imza boyutu oluyor.

Taslağa göre SHRINCS, SHA256 temelli çalışıyor ve Amerikan Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü(NIST) güvenlik kategorisi 1'i hedefliyor. Ancak güvenlik kanıtı hâlâ 'TODO' (yapılacaklar) listesinde. Çalışma grubu test vektörlerinin, birim testlerinin, güvenlik kanıtının ve optimize edilmiş uygulamanın eksik olduğunu belirtip, şemanın üretim ortamında kullanılmaması gerektiğini vurguladı.

Blockstream, 6'sında (yerel saatte) yayımladığı araştırma yazısında SHRINCS'in durum yönetimsiz adayını bulmak için 25 bin 935 parametre kombinasyonunu incelediğini açıkladı. Bu süreçte SLH-DSA'dan daha küçük aday grubu belirlendi ve 5776 baytlık bir aday öne sürüldü. Aynı yazıda durum yönetimli imzanın 324 bayttan başlayıp aynı anahtar her tekrar kullanıldığında yaklaşık 16 bayt büyüdüğü aktarıldı.

Unchained, Blockstream araştırmacılarının SHRINCS'i Bitcoin blok alanı yükünü azaltmak amacıyla önerdiğini duyurdu. Haber 28'inde saat 19.31'de (yerel saatte) yayımlandı. Unchained, tüm işlemlerin Schnorr imzası kullandığı durumla SLH-DSA kullandığı durum arasındaki işlem hacmi karşılaştırmasını aktararak, SHRINCS'in saniyede 3 işleme yakın bir kapasiteyi geri kazandıracak şekilde tasarlandığını belirtti.

Bu taslak, TokenPost'un daha önce aktardığı Bitcoin için kuantum dirençli imza tartışmasının somut belge aşamasına indiği süreçin bir devamı niteliği taşıyor. O dönemki açık depo da belge durumunu BIP atanmamış ve 'Draft' olarak gösterip, ana ağ uygulamasını varsayan tamamlanmış bir spesifikasyon olmadığını belirtmişti.

Blockstream, Mart ayında Liquid ağında SHRINCS imzalı bir işlemi test ettiğini açıkladı. Liquid, Blockstream'in işlettiği bir Bitcoin yan zinciri (sidechain). TokenPost'un Bitcoin kuantum güvenliği denemeleri haberi de SHRINCS araştırmasının kod uygulaması ve makine doğrulaması tartışmalarına evrildiğini aktarmıştı.

Kuantum dirençli kriptografi, gelecekte kuantum bilgisayarların mevcut açık anahtarlı kriptografiyi zayıflatma ihtimaline karşı tasarlanan bir şifreleme yaklaşımı. Bitcoin özelinde, açık anahtar bir kez ifşa olduktan sonra imza şemasının yeterince güçlü olup olmadığı ve mevcut adres ile cüzdan kullanılabilirliğinin nasıl taşınacağı birlikte tartışılıyor. Bu yüzden teknik spesifikasyonun yanında konsensüs değişikliği ve cüzdan işletim biçimi de aynı anda gündeme geliyor.

Uygulamaya geçiş ayrı bir süreç. Çalışma grubu, bu taslağın konsensüs doğrulama kurallarından bağımsız bir kriptografi spesifikasyonu olduğunu belirtti. SHRINCS'i Bitcoin'e uygulamak için en az bir yeni çıktı (output) formatı ve ek bir BIP gerekiyor.

Ana ağda uygulama ancak bir soft fork ve ağ katılımcılarının desteğiyle mümkün olabilir. Geliştirici tartışmalarında kriptografi spesifikasyonu netleşse bile düğümlerin, madencilerin, cüzdan sağlayıcılarının ve kullanıcıların kabul edebileceği bir geçiş yolunun oluşturulması gerekiyor.

Türk okuyucular için bu gelişme, kısa vadeli bir fiyat unsurundan çok Bitcoin altyapı güvenliği tartışması olarak öne çıkıyor. Kesinleşen tek şey, kuantum bilgisayar tehdidini varsayan imza geçişi araştırmasının taslak belge ve inceleme talebi aşamasına girdiği. Gerçek uygulama zamanı ve nihai tasarım henüz belirlenmiş değil.