Para spesialis dari startup Prancis Alice & Bob memperkirakan bahwa komputer kuantum hipotetis mungkin hanya membutuhkan 29.588 qubit fisik dan sekitar 62 menit untuk memulihkan kunci privat bitcoin dari kunci publiknya.
$Angka yang diperoleh sekitar 17 kali lebih rendah daripada patokan kurang dari 500.000 qubit yang dipaparkan para peneliti Google pada Maret. Namun, perbandingan ini bersifat kondisional: penulis penelitian tersebut membahas arsitektur perangkat keras yang berbeda dan menggunakan asumsi teknis yang beragam.
Pendekatan Alice & Bob didasarkan pada algoritme Shor. Algoritme ini memungkinkan komputer kuantum yang cukup kuat untuk memecahkan masalah matematika yang menjadi dasar perlindungan sistem kriptografi modern.
Para penulis meneliti kemungkinan serangan terhadap kurva eliptik secp256k1, yang digunakan Bitcoin untuk tanda tangan digital. Jika berhasil dibobol, kunci privat dapat dipulihkan dari kunci publik yang diketahui dan aset terkait dapat dikuasai.
Bagaimana persyaratannya berhasil dikurangi
Alice & Bob mengembangkan komputer kuantum dengan kubit superkonduktor jenis khusus—yang disebut kubit kucing (cat qubits). Arsitekturnya memungkinkan salah satu jenis kesalahan kuantum ditekan dan mengurangi sumber daya yang dibutuhkan untuk mengoreksi kesalahan lainnya.
Diagram arsitektur komputer kuantum Alice & Bob yang terdiri dari dua lapisan. Lapisan atas LDPC dibagi menjadi zona eksponen, memori, dan komputasi. Lapisan bawah mencakup zona akses, perutean, buffer penjumlah, dan pabrik keadaan ajaib.
Diagram sederhana chip kuantum berbasis «kubit kucing». Sumber: Alice & Bob, Cryptology ePrint Archive (CC BY 4.0).
Konfigurasi yang dihitung menggunakan 1462 kubit logis yang dibentuk dari 29 588 kubit fisik. Komputasi akan memakan waktu 61,8 menit dengan memperhitungkan kemungkinan algoritme perlu dijalankan ulang.
Namun, model ini mengasumsikan kecepatan koreksi kesalahan tertentu dan tingkat kemunculan kesalahan yang sangat rendah.
Para penulis menghitung secara terperinci konfigurasi utama untuk membobol RSA-2048, sementara angka untuk secp256k1 diperoleh berdasarkan operasi komputasi yang sama. Karena itu, perkiraan untuk Bitcoin dalam penelitian ini disebut sebagai batas atas.
Grafik berskala logaritmik: sumbu horizontal menunjukkan jumlah kubit fisik, dari 10 ribu hingga 1 miliar; sumbu vertikal menunjukkan waktu komputasi, dari 0,03 hingga 100 hari. Perkiraan Alice & Bob berada lebih ke kiri dibandingkan penelitian sebelumnya, termasuk studi Google tahun 2019 dan 2025, yang berarti membutuhkan lebih sedikit kubit.
Perkiraan jumlah kubit fisik dan waktu yang diperlukan untuk membobol RSA-2048 dalam berbagai penelitian dari tahun ke tahun. Sumber: Alice & Bob, Cryptology ePrint Archive (CC BY 4.0).
Bitcoin mana yang terancam
Menurut perhitungan Alice & Bob, pemulihan kunci akan memakan waktu jauh lebih lama daripada jeda rata-rata sepuluh menit antarblok Bitcoin. Hal ini membatasi kemungkinan serangan terhadap transaksi yang kunci publiknya baru terungkap saat aset dikirim.
Situasinya berbeda untuk koin yang kunci publiknya sudah tersedia di blockchain. Penyerang tidak perlu berpacu dengan waktu singkat sebelum transfer dikonfirmasi.
Para penulis penelitian menyebutkan bahwa koin-koin tersebut bahkan terancam oleh konfigurasi ringkas dengan 28 183 kubit, yang membutuhkan waktu 146 menit. Contohnya adalah keluaran berformat P2PK dan alamat yang digunakan berulang kali.
Pada awal Oktober, salah satu pendiri Glassnode, Rafael Schultze-Kraft, memperkirakan jumlah bitcoin di alamat dengan kunci publik yang terungkap mencapai 6,26 juta BTC, atau 31,2% dari total suplai. Pada Mei, analis perusahaan tersebut menghitung jumlahnya sebesar 6,04 juta BTC.
Sekitar 4,33 juta BTC rentan akibat penggunaan alamat berulang kali. Sebanyak 1,94 juta BTC lainnya berada di alamat yang struktur transaksinya mengungkapkan kunci.
Menurut para peneliti, hasil yang diperoleh menuntut dimulainya peralihan ke kriptografi pascakuantum dengan segera. Sebagai tahap peralihan, mereka mengusulkan penggunaan skema hibrida yang menggabungkan algoritme klasik dan pascakuantum.
Sebagai pengingat, pada September para pakar IonQ memperkirakan bahwa serangan terhadap secp256k1 membutuhkan 19 397 kubit fisik dan waktu komputasi 25,7 hari.
