No momento em que pesquisadores e especialistas em blockchain discutem o risco iminente de computadores quânticos quebrarem algoritmos criptográficos tradicionais – comprometendo assinaturas digitais em transações e contratos inteligentes -, a busca por soluções de segurança se tornou prioritária. Nesse sentido, o grupo Solução Seguras em Blockchain (GT-SBS), do Projeto ILIADA, concentrou esforços em desenvolver alternativas para proteger blockchains contra ameaças futuras, melhorar segurança e eficiência, a partir de duas frentes: segurança criptográfica e mecanismos de consenso.
Nos próximos anos, é possível que exista um computador quântico capaz de atrapalhar a blockchain do ponto de vista de segurança, já que poderá quebrar algoritmos tradicionais de criptografia, principalmente, de chave pública e privada. Então, toda assinatura que é feita em blockchains estará sujeita a uma insegurança fatal, assim que o primeiro computador quântico, suficientemente grande para conseguir quebrar as chaves, esteja disponível. Diante disso, o GT-SBS implementou um algoritmo resistente, cujas funções matemáticas fazem frente ao computador quântico.
CPOS
Além dessa implementação, os pesquisadores trabalharam com uma nova proposta de Proof of Stake (POS). O mecanismo de consenso Proof of Work (POW) é conhecido e muito executado, inclusive por quem minera Bitcoin. Desde 2019, grandes grupos financeiros começaram a colocar hardwares cada vez mais poderosos para trabalhar no POW e, assim, minerar Bitcoins de maneira bem-sucedida. No entanto, este caminho exigiu um poder computacional elevado e alto consumo de energia. Portanto, foi necessário buscar alternativas ao POS, tentando reduzir o custo de energia.
No mecanismo de consenso POS, normalmente, é necessário um comitê de validação que vai garantir a autenticidade e as propriedades desejadas da blockchain. A nova proposta dos pesquisadores do GT-SBS é executar o POS sem comitês, o denominado Commitless Proof of Stake (CPOS). A ideia em eliminar os comitês de validação é aumentar a segurança, já que os comitês são, geralmente, alvo de ataques.
O mecanismo CPOS é probabilístico e tem menor complexidade de gestão, porque é autocontrolado. Ele evita centralização, pode prover mais distribuição de recompensas e taxas. No entanto, esse novo mecanismo traz alguns desafios, porque ele exige maior volume de mensagens trafegadas pela rede, ou seja, pode trazer sobrecarga e pode ser vulnerável a ataques em larga escala.
O GT-SBS, então, usou o testbed disponibilizado pelo Projeto ILIADA para testes robustos dos algoritmos resistentes e do Commitless Proof of Stake, avançando na segurança blockchain contra ameaças quânticas e fortalecendo da pesquisa em criptografia pós-quântica no Brasil.
Quer sabem mais sobre o trabalho do GT-SBS, clique e assista ao vídeo.