Joseph Gabriel Mattia III, COO van Quantus: 'Vijf sloten helpen niet als ze allemaal hetzelfde kwetsbare mechanisme delen' — Waarom multisig je niet zal beschermen tegen kwantumaanvallen
In het kort
Kwantumcomputers zouden de huidige cryptobeveiliging tegen het einde van de jaren 2020 kunnen kraken, waardoor migratie naar het post-kwantumtijdperk, audits en robuuste wallets dringend noodzakelijk zijn.
De cryptografische fundamenten van het internet zijn gebouwd voor een wereld die niet meer bestaat – of beter gezegd, voor een wereld die stilletjes aan het einde van zijn levensduur is. Q-Day, het moment waarop een kwantumcomputer krachtig genoeg wordt om moderne publieke-sleutelversleuteling te kraken, is niet langer een theoretische horizon. Volgens veel veteranen in de cryptografie is het een probleem dat zich eind jaren 2020 zal voordoen. Dat is dichterbij dan de meeste institutionele routekaarten aangeven, en veel dichterbij dan de gemiddelde cryptogebruiker is voorgehouden.
Joseph Gabriel Mattia III, COO van Quantus — het bedrijf dat post-kwantumcryptografie integreert in de infrastructuur van hardware wallets — heeft nagedacht over hoe die transitie er in de praktijk uitziet op protocolniveau, bewaarniveau en het niveau van de gewone houder die alles wat hij over beveiliging moest weten, heeft geleerd via een hardware wallet. Zijn antwoorden zijn minder geruststellend dan de huidige houding van de industrie doet vermoeden. De beheerderssleutel van een stablecoin baart hem meer zorgen dan de wallet van Satoshi. Multisig, zo betoogt hij, biedt geen noemenswaardige bescherming tegen een kwantumaanvaller — alleen maar meer sloten van hetzelfde gebrekkige type. En elk belangrijk crypto-activa dat wordt bijgehouden door migration.fail, een openbare tracker voor gereedheid, staat momenteel vermeld als kwetsbaar op handtekeningniveau.
Wat volgt is een gesprek over de dreiging die het grootste deel van de industrie nog niet serieus genoeg neemt, waarom wachten op een proof of concept wellicht al te laat is, en hoe kwantumgereedheid er in de praktijk uit moet zien – niet als een marketinglabel, maar als iets dat verifieerbaar, controleerbaar en standaard in de infrastructuur is ingebouwd.
Wanneer schat u dat "Q-Day" zal aanbreken – de drempel waarop een kwantumcomputer moderne publieke-sleutelcryptografie kan kraken? Welke systemen, data, activa, protocollen of infrastructuur zouden tegenstanders als eerste aanvallen? Waarom?
Hoogstwaarschijnlijk ergens aan het eind van de jaren 2020. Er wordt nog steeds gediscussieerd over het exacte jaartal, maar veel cryptografieveteranen geloven dat het binnen de komende vier jaar zal gebeuren.
Wat de eerste doelwitten betreft, verwacht ik niet dat Satoshi's Bitcoin daarbij zal horen, ook al denken mensen daar vaak aan.
Als een tegenstander over deze mogelijkheid zou beschikken, zou het aanvallen van iets zichtbaars de hele wereld daarop attent maken en een enorm strategisch voordeel tenietdoen. Ze zouden zich waarschijnlijk richten op de belangrijkste doelen die hen de meeste controle of waarde bieden, terwijl ze zo min mogelijk aandacht trekken.
In de cryptowereld zou ik me meer zorgen maken over iets als de beheerderssleutel van een belangrijke stablecoin. Eén gecompromitteerde sleutel kan het hele ecosysteem beïnvloeden, waardoor het een veel groter doelwit is dan een individuele wallet.
Buiten de cryptografie om zou ik kijken naar geclassificeerde overheidscommunicatie, militaire netwerken en inlichtingensystemen, waar het kraken van publieke-sleutelcryptografie zeer gevoelige gegevens zou kunnen blootleggen.
Veel projecten beweren tegenwoordig "kwantumresistent" te zijn, maar zonder een uniforme, controleerbare checklist zijn dergelijke beweringen onmogelijk te verifiëren. Wat is volgens u de minimale drempel voor kwantumgereedheid?
Voor mij is de minimale drempel dat een project precies moet kunnen aantonen waar er nog kwantumkwetsbare cryptografie in de architectuur aanwezig is. Het gebruik van een post-kwantumveilige autorisatiemechanisme is een goed begin, maar het maakt het hele netwerk nog niet kwantumklaar.
Transactieautorisatie moet gebaseerd zijn op een erkend post-kwantumveilig mechanisme, en het project moet publiekelijk documenteren wat de P2P-verbindingen, consensusmechanismen, zero-knowledge-systemen, privacylaag, bridges en andere kritieke infrastructuur beschermt.
Er moet ook een duidelijk onderscheid worden gemaakt tussen wat vandaag de dag al werkelijkheid is en wat alleen nog op een routekaart staat.
Het allerbelangrijkste is dat die beweringen controleerbaar moeten zijn. Iedereen moet kunnen zien welke algoritmes en parameterreeksen worden gebruikt, de implementatie kunnen inspecteren en kunnen verifiëren dat de beveiliging niet gebaseerd is op een ondoorzichtig of oncontroleerbaar schema of een marketingtruc.
Als je niet precies kunt aangeven welke cryptografie elk cruciaal onderdeel van het systeem beschermt, dan zegt de term 'quantum-ready' volgens mij niet veel.
Wie moet verantwoordelijk zijn voor het vaststellen van uniforme, verifieerbare criteria voor kwantumgereedheid? Wat moet daarin opgenomen worden?
Ik zou NIST als referentiepunt voor de cryptografie zelf behouden. Hun post-kwantumproces bracht onderzoekers van over de hele wereld samen en maakte het voor geen enkele overheid of bedrijf mogelijk om de uitkomst te beïnvloeden.
Voor blockchains moet de volgende laag worden gebouwd door protocolteams die in het openbaar opereren, met ruimte voor onderzoekers en auditors om het ontwerp en de resultaten ervan kritisch te beoordelen.
De criteria moeten vervolgens aansluiten bij de huidige werking van het netwerk. Dat begint met de cryptografie die wordt gebruikt om transacties te autoriseren en met de vraag of post-quantumbeveiliging standaard is ingeschakeld. Eventueel resterend gebruik van kwetsbare digitale handtekeningen moet duidelijk worden vermeld.
Migratie moet ook in dat plaatje worden meegenomen, want een netwerk kan post-quantum sleutels ondersteunen terwijl de meeste gebruikers nog steeds met oude sleutels werken.
Hardware wallets beschermen sleutels tegen fysieke diefstal, maar niet tegen kwantumaanvallen op publieke sleutels. Hoe beoordeelt u het huidige bewustzijn van gebruikers over dit onderscheid? Is er een veilig opslagmodel beschikbaar voor de gemiddelde gebruiker, of heeft de industrie een nieuw wallet-paradigma nodig?
Er bestaat nog steeds een groot misverstand over waar een hardware wallet je tegen beschermt. Het houdt je privésleutel geïsoleerd van je laptop of telefoon, wat enorm nuttig is. Maar een kwantumaanvaller hoeft het apparaat niet eens aan te raken. Zodra een kwetsbare publieke sleutel is blootgelegd, kan een kwantumaanvaller de cryptografie direct aanvallen zonder ooit de hardware wallet te hoeven aanraken.
Dat betekent niet dat hardware wallets overbodig worden. We hebben post-quantum ondersteuning al geïntegreerd in Keystone voor Quantus, dus het hardwaremodel kan zich verder ontwikkelen. De beperking is dat een wallet Bitcoin of Ethereum niet zelfstandig post-quantum kan maken – het onderliggende netwerk moet ook nieuwe digitale handtekeningen ondersteunen.
Een beter model integreert standaard post-quantumbeveiliging in zowel de wallet als het netwerk. Gebruikers zouden niet hoeven te weten wanneer de onderliggende cryptografie verouderd is.
Multisignatuursystemen verhogen de complexiteit van aanvallen slechts lineair, niet exponentieel. Betekent dit dat institutionele bewaarsystemen die op multisignatuur zijn gebaseerd een vals gevoel van veiligheid scheppen?
Multisig is nog steeds enorm nuttig en ik zou niet willen dat instellingen ermee stoppen. Het beschermt tegen de bedreigingen waarmee bewaarsystemen tegenwoordig te maken hebben, zoals een gestolen sleutel of een gecompromitteerde ondertekenaar.
Het wordt gevaarlijk wanneer mensen meer sleutels gaan beschouwen als bescherming tegen kwantumaanvallen. Een 3-van-5-configuratie die volledig is gebaseerd op hetzelfde kwetsbare handtekeningsschema, heeft nog steeds dezelfde onderliggende zwakte. Een kwantumaanvaller moet mogelijk meerdere sleutels achterhalen, maar lost telkens hetzelfde probleem op. Vijf sloten bieden weinig bescherming als ze allemaal hetzelfde kwetsbare mechanisme delen.
Dus ja, multisig kan een vals gevoel van veiligheid creëren als instellingen ervan uitgaan dat redundantie gelijk staat aan kwantumresistentie. De betere aanpak is om gedistribueerde bewaring te behouden, maar de kwetsbare autorisatie daaronder te vervangen door iets dat bestand is tegen een kwantumaanvaller.
Zijn grote beurzen en bewaarders voorbereid op een scenario waarin een kwantumcomputer binnen enkele minuten een privésleutel kan afleiden uit een publieke sleutel? En hoe zit het met gewone gebruikers?
De meeste grote cryptobeurzen zijn goed in staat zich te verdedigen tegen de aanvallen die we tegenwoordig kennen. Ik heb weinig bewijs gezien dat ze voorbereid zijn op een aanval waarbij een privésleutel kan worden gereconstrueerd zonder hun infrastructuur aan te raken.
We volgen dit via migration.fail, een openbare gereedheidstracker die beoordeelt of grote blockchainnetwerken nog steeds afhankelijk zijn van cryptografie die kwetsbaar is voor kwantumaanvallen. Op dit moment worden alle 20 belangrijkste crypto-activa die het volgt, als kwetsbaar op handtekeningniveau aangemerkt.
Een degelijk responsplan moet rekening houden met welke operationele sleutels zijn blootgesteld en hoe snel geld kan worden overgemaakt zodra er een verdacht wordt. Een kwaadwillige transactie kan er op de blockchain nog steeds volkomen geldig uitzien, wat een snelle reactie bemoeilijkt.
Gewone gebruikers lopen nog verder achter. De meesten komen er pas achter dat ze moeten migreren wanneer een wallet of exchange hen dat vertelt. Een realistisch plan moet die overstap daarom zo eenvoudig en veilig mogelijk maken.
Waarom is de dreiging van "nu oogsten, later decoderen" vandaag de dag relevant – lang voordat grootschalige kwantumcomputers hun intrede deden?
Allereerst wil ik dit onderscheiden van de kwantumdreiging voor blockchain-handtekeningen, omdat die twee vaak door elkaar worden gehaald. Een Bitcoin-transactie is al openbaar. Een aanvaller hoeft vandaag niets vast te leggen en over tien jaar niet te decoderen.
Maar dat geldt niet voor banken, overheden en andere instellingen waarvan de versleutelde gegevens over jaren nog steeds gevoelig kunnen (en waarschijnlijk zullen) zijn. Iemand kan dat dataverkeer vandaag al verzamelen en bewaren totdat de technologie zich verder ontwikkelt.
Signal, iMessage en Cloudflare hebben delen van hun systemen al overgezet naar bescherming na de kwantumlimiet, en de meeste gebruikers hebben daar nauwelijks iets van gemerkt. Zo zou deze overgang er waarschijnlijk ook uit moeten zien.
Gevoelige gegevens mogen niet in kwantumkwetsbare encryptie bewaard blijven totdat iemand bewijst dat een kwantumcomputer de encryptie kan kraken. Tegen die tijd kan er al jarenlang dataverkeer in het archief van iemand anders opgeslagen liggen.
Blockchain-data is onveranderlijk en openbaar. Kan er nog iets gedaan worden aan reeds vastgelegde transacties, of zijn die gegevens voorgoed verloren?
De vastgelegde blockchaingegevens zijn permanent, maar permanentie betekent niet dat elke oude transactie na Q-Day ineens gevaarlijk wordt. Het grootste deel ervan was immers al openbaar op een transparante blockchain.
Openbare sleutels vormen hierop een uitzondering, omdat Bitcoin openbaar gemaakte sleutels al permanent opslaat. Een aanvaller hoeft vandaag geen privéarchief aan te leggen of van tevoren iets te onderscheppen. Jaren later kunnen ze hetzelfde openbare grootboek raadplegen en elke openbaar gemaakte sleutel die nog steeds iets waardevols beheert, aanvallen.
Het overzetten van geld naar post-quantum-sleutels kan de waarde van die oude blootstelling wegnemen, maar het kan de historische gegevens niet wissen.
Bij privétransacties ligt het probleem iets anders. De gegevens blijven jaren later nog steeds op de blockchain staan, dus als de cryptografie die ze beschermt uiteindelijk wordt gekraakt, kan informatie die destijds verborgen was, achteraf alsnog zichtbaar worden.
Welke meetbare, afdwingbare normen voor kwantumgereedheid moet de sector de komende 12 tot 24 maanden vaststellen?
Een nuttig voorbeeld is wat de Amerikaanse overheid momenteel doet, waarbij federale instanties verplicht zijn hun cryptografische risico's in kaart te brengen en specifieke personen aan te wijzen die verantwoordelijk zijn voor de migratie. Hoogwaardige systemen hebben strikte deadlines voor de migratie naar post-kwantumcryptografie, en er wordt gewerkt aan een cryptografische materiaallijst om deze afhankelijkheden beter in kaart te brengen.
De cryptowereld heeft de komende 12 tot 24 maanden een eigen versie van die discipline nodig. Belangrijke protocollen zouden openbaar moeten maken waar nog steeds kwetsbare cryptografie wordt gebruikt en data moeten vermelden waarop de overgang naar een andere methode voltooid zal zijn. Beurzen en beheerders zouden moeten onthullen hoeveel waarde er achter verouderde sleutels schuilgaat.
Zodra die cijfers openbaar zijn, kunnen beoordelingen van advertenties en beveiligingsaudits ze ook gaan gebruiken. Dat geeft de sector iets concreets om mee te meten.
Wat is de grootste hindernis voor de grootschalige implementatie van deze standaarden? Hoe moet de sector dit op korte termijn aanpakken?
Het lastigste is om miljoenen onafhankelijke houders in beweging te krijgen als er geen centrale schakelaar is die iemand kan omzetten. Een protocol kan ondersteuning bieden na de kwantumgeneratie, maar munten die jarenlang in cold storage worden bewaard, moeten nog steeds door hun eigenaren worden verplaatst.
De eerste stappen moeten gericht zijn op het zo eenvoudig mogelijk maken van de migratie. Wallets hebben processen nodig die gebruikers met minimale wrijving naar veiligere sleutels leiden, terwijl exchanges en custodians procedures nodig hebben die ze al onder belasting hebben getest. Op protocolniveau moeten we ook voorkomen dat we simpelweg een kwetsbaar systeem vervangen door iets dat onaanvaardbare kosten met zich meebrengt op het gebied van bandbreedte, opslag of privacy. Wachten met het ontwerpen van die systemen tot de dreiging als urgent wordt ervaren, laat weinig ruimte voor fouten.
Slapende activa maken het probleem nog complexer. Sommige eigenaren zullen nooit komen opdagen om te migreren, dus moeten netwerken ook beslissen hoe ze omgaan met kwetsbare cryptomunten die achterblijven.
Disclaimer
In lijn met de Richtlijnen voor vertrouwensprojectenHoud er rekening mee dat de informatie op deze pagina niet bedoeld is en niet mag worden geïnterpreteerd als juridisch, fiscaal, beleggings-, financieel of enige andere vorm van advies. Het is belangrijk om alleen te beleggen wat u zich kunt veroorloven te verliezen en onafhankelijk financieel advies in te winnen als u twijfels heeft. Voor meer informatie raden wij u aan de algemene voorwaarden en de hulp- en ondersteuningspagina's van de uitgever of adverteerder te raadplegen. MetaversePost streeft naar nauwkeurige, onpartijdige berichtgeving, maar de marktomstandigheden kunnen zonder voorafgaande kennisgeving worden gewijzigd.
Over de auteur
Alisa, een toegewijd journalist bij de MPostis gespecialiseerd in crypto, AI, investeringen en het brede domein van Web3. Met een scherp oog voor opkomende trends en technologieën levert ze uitgebreide berichtgeving om lezers te informeren en te betrekken bij het steeds evoluerende landschap van digitale financiën.
Meer artikelen
Alisa, een toegewijd journalist bij de MPostis gespecialiseerd in crypto, AI, investeringen en het brede domein van Web3. Met een scherp oog voor opkomende trends en technologieën levert ze uitgebreide berichtgeving om lezers te informeren en te betrekken bij het steeds evoluerende landschap van digitale financiën.
