Por Canuto  

Blockstream presentó SHRINCS, una propuesta de firmas postcuánticas diseñada para proteger a Bitcoin sin reducir tanto su capacidad de procesamiento como otras alternativas estandarizadas.
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  • Blockstream propone SHRINCS como una firma postcuántica basada en SHA-256 y adaptada a las limitaciones de Bitcoin.
  • La capacidad estimada pasaría de 6,5 transacciones por segundo con Schnorr a cerca de tres con SHRINCS, frente a 0,36 con SLH-DSA.
  • La propuesta sigue en una fase temprana y requeriría un soft fork, además de consenso suficiente en la red, para llegar a Bitcoin.

Investigadores de Blockstream propusieron SHRINCS, un esquema de firmas digitales diseñado para ayudar a Bitcoin a enfrentar el riesgo que representarían las computadoras cuánticas suficientemente potentes. La propuesta intenta resolver un problema doble: proteger las monedas cuyas claves públicas ya están expuestas y evitar que las firmas postcuánticas ocupen tanto espacio que la capacidad de la red se reduzca drásticamente. El sistema todavía no está listo para producción, pero introduce una alternativa específicamente pensada para las restricciones técnicas de Bitcoin.

La amenaza parte de la criptografía de curvas elípticas que Bitcoin utiliza para demostrar la propiedad de los fondos. Estas firmas permiten probar que una persona controla la clave privada asociada con sus monedas sin revelar esa clave, aunque un computador cuántico capaz de ejecutar el algoritmo de Shor podría, en teoría, calcular la clave privada a partir de una clave pública visible y falsificar una transacción.

El riesgo para las claves expuestas

Bitcoin no enfrenta el mismo nivel de exposición en todas sus direcciones, porque algunas claves públicas permanecen ocultas hasta que el propietario gasta los fondos. Sin embargo, una cantidad considerable de BTC ya se encuentra en direcciones con claves públicas reveladas, debido a la forma en que se construyeron ciertos tipos antiguos de direcciones o porque las monedas ya fueron utilizadas en transacciones anteriores.

Entre los fondos potencialmente afectados se encuentran más de 1,1 millones de BTC atribuidos a Satoshi Nakamoto, el creador pseudónimo de Bitcoin, según un reporte de CoinDesk citado por la fuente. La mención no implica que exista hoy una computadora cuántica capaz de robar esas monedas, pero ilustra por qué los desarrolladores consideran necesario estudiar con anticipación una migración hacia mecanismos resistentes a ese escenario.

El riesgo teórico no consiste en romper la red mediante un ataque convencional contra la minería, sino en atacar la autenticación de los gastos. Si un adversario pudiera recuperar una clave privada desde una clave pública expuesta, tendría la posibilidad de crear una firma válida y tratar de mover los fondos antes que su legítimo controlador, alterando una de las premisas fundamentales de la custodia en Bitcoin.

La transición, además, no sería únicamente una actualización de software para los usuarios. Las billeteras, los exchanges y los operadores de infraestructura tendrían que coordinar nuevos formatos de dirección, procedimientos de respaldo y reglas para mover fondos desde esquemas antiguos hacia firmas resistentes a la computación cuántica.

Una propuesta con menor impacto en los bloques

El tamaño de las firmas constituye uno de los principales obstáculos para una migración postcuántica en Bitcoin. Las firmas estandarizadas por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos, conocido como NIST, pueden ser varias decenas de veces más grandes que las firmas utilizadas actualmente, mientras que cada bloque dispone de espacio limitado para incluir transacciones.

Blockstream estimó que Bitcoin podría procesar alrededor de 6,5 transacciones por segundo si cada operación empleara las firmas Schnorr compactas disponibles hoy. Con SLH-DSA, el esquema basado en funciones hash estandarizado por NIST, esa capacidad caería aproximadamente a 0,36 transacciones por segundo, mientras que SHRINCS la elevaría de nuevo a cerca de tres.

Las firmas SHRINCS comenzarían con un tamaño cercano a 324 bytes, frente a los 64 bytes de una firma Schnorr, y crecerían unos 16 bytes cada vez que se utiliza una clave. En la configuración que permite aproximarse a tres transacciones por segundo, el tamaño llegaría a unos 580 bytes, una diferencia considerable, aunque menor que la de otras opciones consideradas.

La relación entre tamaño y capacidad no es lineal porque SegWit, la actualización activada en 2017, aplica un descuento al componente de las transacciones que contiene las firmas. Por esa razón, una firma aproximadamente cinco veces más grande que Schnorr no consume automáticamente cinco veces todo el espacio efectivo de un bloque, lo que permite a SHRINCS mantener una capacidad estimada superior a la de SLH-DSA.

Seguridad basada en SHA-256

SHRINCS utiliza SHA-256, la misma función hash que ya forma parte de distintos componentes de Bitcoin, incluido el sistema de minería. Esta decisión busca evitar que la propuesta dependa de introducir una suposición matemática completamente nueva en la seguridad de la red, aunque compartir una función no elimina la necesidad de analizar de manera específica cada construcción criptográfica.

Jonas Nick, investigador de Blockstream y uno de los diseñadores de SHRINCS junto con Mikhail Kudinov, describió el esquema como la primera propuesta concreta de firma postcuántica diseñada específicamente para Bitcoin. Nick también advirtió que el sistema no pretende convertirse necesariamente en la solución definitiva ni ser la mejor alternativa en todas las métricas relevantes.

La propuesta debe evaluarse, entre otros aspectos, por el tamaño de sus firmas, el consumo de recursos, la complejidad de implementación y la forma en que las billeteras administran sus claves. En una red donde los fondos pueden permanecer inmóviles durante años, una solución técnicamente resistente también debe ofrecer procedimientos confiables para recuperar respaldos y firmar operaciones en distintos dispositivos.

El uso de claves de un solo uso introduce precisamente una exigencia adicional. Cada vez que una billetera firma una transacción debe emplear una nueva clave, de modo que el software necesita registrar cuáles claves ya fueron utilizadas y evitar cualquier reutilización accidental entre teléfonos, billeteras de hardware y copias de respaldo.

Una tecnología todavía experimental

La propuesta de Blockstream aún se encuentra en una etapa temprana de desarrollo. El documento señala que la prueba formal de seguridad sigue pendiente, mientras que el software de referencia no ha pasado por una auditoría formal y no está destinado a utilizarse en entornos de producción.

Ese estado limita cualquier conclusión sobre la conveniencia de adoptar SHRINCS inmediatamente. Antes de considerar una integración en la red principal, investigadores independientes tendrían que revisar sus supuestos, someter el código a auditorías y estudiar cómo respondería ante errores de implementación, pérdida de metadatos o intentos de reutilizar claves.

La administración de respaldos podría convertirse en uno de los puntos más delicados para los usuarios. Restaurar una copia antigua de una billetera o perder el registro de las claves consumidas podría dificultar el gasto de los fondos, incluso si la criptografía subyacente funcionara como se espera, porque el sistema debe saber qué claves siguen disponibles.

Blockstream mostró en marzo transacciones firmadas con SHRINCS en Liquid, una blockchain separada operada por la empresa que permite mover BTC y otros activos entre participantes de forma más rápida y privada. Esa demostración sirve como evidencia de funcionamiento experimental, pero no equivale a una activación del esquema en la red principal de Bitcoin ni resuelve por sí sola los desafíos de gobernanza y compatibilidad.

El camino hacia Bitcoin

Para incorporar SHRINCS directamente en Bitcoin sería necesario aprobar un soft fork, es decir, un cambio retrocompatible en las reglas de validación de la red. La modificación también necesitaría suficiente apoyo entre desarrolladores, operadores de nodos, mineros, empresas y usuarios, porque una actualización criptográfica de esta escala afectaría la forma en que se crean y gastan las transacciones.

La compatibilidad retroactiva podría facilitar la transición, pero no eliminaría la coordinación necesaria. Los participantes tendrían que decidir cómo convivirían las firmas actuales con las nuevas, qué fondos deberían migrarse primero y cómo se comunicarían las condiciones de seguridad a usuarios que no siguen de cerca la evolución del protocolo.

La discusión llega mientras investigadores de Ethereum plantearon cambios para que el sistema utilizado por los validadores al depositar fondos pueda aceptar eventualmente nuevos tipos de claves criptográficas. Aunque las arquitecturas de Bitcoin y Ethereum son diferentes, ambos casos reflejan una preocupación común: preparar las capas de autorización antes de que una capacidad cuántica práctica convierta la exposición de claves en un problema operativo.

Por ahora, SHRINCS debe entenderse como una propuesta de investigación y no como una protección disponible para las tenencias de BTC. Su relevancia está en abrir una vía que combina firmas postcuánticas, el uso de SHA-256 y un impacto estimado menor sobre la capacidad de los bloques, mientras la comunidad analiza cuál será la respuesta más segura y manejable.

Imagen original de DiarioBitcoin, creada con inteligencia artificial, de uso libre, licenciada bajo Dominio Público.

Este artículo fue escrito por un redactor de contenido de IA y revisado por un editor humano para garantizar calidad y precisión.


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