I computer quantistici stanno smettendo di essere un argomento puramente accademico e stanno diventando una vera e propria sfida alla quale gli standard di sicurezza globali devono rispondere. Per il mondo delle criptovalute, rappresentano una minaccia, in quanto sono in grado di violare sistemi di crittografia che finora si sono dimostrati a prova di tutto. In risposta alle nuove sfide emergenti, la Fondazione Algorand sta svelando un piano dettagliato volto a trasformare la rete in un’infrastruttura completamente resistente ai computer quantistici entro la fine del 2027, con le prime tappe previste già a partire dal terzo trimestre di quest’anno.

Perché l’attuale crittografia non resisterà ai computer quantistici?

La sicurezza odierna su Internet e nelle blockchain funziona come un’enorme cassaforte digitale. I supercomputer attuali impiegherebbero miliardi di anni per indovinare la combinazione corretta della vostra chiave o del vostro portafoglio, ed è proprio per questo che oggi siamo al sicuro. I computer quantistici, tuttavia, cambiano completamente le regole del gioco. Grazie al cosiddetto algoritmo di Shor – che è essenzialmente una brillante scorciatoia matematica – queste macchine possono violare complessi lucchetti digitali quasi istantaneamente. Per la stragrande maggioranza delle criptovalute, ciò significa che le loro password di accesso e le firme, finora a prova di errore, smetterebbero di funzionare.

Il fatto che questa non sia una minaccia fantascientifica lontana è stato confermato anche dalle ultime ricerche di Google. I suoi scienziati hanno calcolato con precisione quale potenza di calcolo sarebbe sufficiente per violare la crittografia odierna. Il risultato ha sorpreso gli esperti. Anziché supercomputer fantascientifici irraggiungibili, un malintenzionato avrebbe bisogno solo di una macchina quantistica con una capacità inferiore a 500.000 elementi costitutivi di base (qubit fisici). Poiché lo sviluppo tecnologico sta avanzando a passi da gigante verso questo traguardo, per il mondo della blockchain ciò significa solo una cosa: dobbiamo iniziare a cambiare le serrature digitali dei caveau prima che queste macchine vedano effettivamente la luce.

Un'architettura pronta al cambiamento

Algorand, tuttavia, non sta affrontando questo problema con panico. Gli sviluppatori sanno che l’implementazione affrettata di nuovi tipi di chiusure potrebbe fare più male che bene, poiché la nuova matematica non è ancora stata verificata da anni di pratica. Inoltre, i nuovi elementi di protezione richiedono un maggiore utilizzo di dati, il che potrebbe rallentare la rete. Algorand ha quindi scelto la strategia della cosiddetta “cripto-agilità”. Immaginatela come un kit di costruzione flessibile: invece di fissare un unico tipo di protezione nel sistema, l’intera rete viene ricostruita in modo che in futuro possa sostituire facilmente e al volo i vecchi elementi di sicurezza con quelli nuovi senza che l’intera blockchain debba fermarsi.

Cosa ha implementato la rete dal 2022?

Algorand non sta iniziando questi preparativi da zero. Dal 2022, nella rete sono in funzione le cosiddette “State Proofs”, che sono essenzialmente istantanee digitali regolari e altamente sicure dell’intero sistema. Queste istantanee utilizzano un nuovo e speciale metodo di firma chiamato Falcon. Il nome (tradotto come falco) non è stato scelto a caso: il suo principale vantaggio è che la firma digitale risultante occupa solo una quantità minima di spazio. Questo è fondamentale per la velocità e la capacità di trasmissione della rete. Queste firme avanzate sono già oggi operative con successo nella rete principale, e gli sviluppatori sono riusciti a introdurle senza intoppi, senza dover interrompere il funzionamento dell’intero sistema.

Il percorso verso il 2027

La nuova fase del piano offrirà agli utenti comuni conti a tutti gli effetti dotati di questa nuova protezione. Saranno gestiti esattamente come gli account odierni, ad esempio tramite il ben noto Pera Wallet e una classica passphrase di 25 parole. Per rendere la transizione sicura al cento per cento, Algorand consentirà la creazione dei cosiddetti account ibridi. Questi funzioneranno come porte dotate di due serrature diverse: una classica e una nuova, resistente agli attacchi quantistici. Se il nuovo sistema presentasse qualche difetto nascosto, quello vecchio continuerebbe a proteggere gli asset, e viceversa. Alla fine del 2026, l’intero sistema sarà inoltre ampliato con un’altra versione economica di chiavi per la conferma rapida delle operazioni.

La sfida tecnologica più complessa per gli sviluppatori, tuttavia, è la ricostruzione del cuore stesso della rete, ovvero il sistema VRF. Si tratta di un meccanismo decentralizzato che, in una frazione di secondo, seleziona in modo completamente casuale ed equo chi, all’interno della rete, verificherà le transazioni successive. Poiché questo sistema utilizza attualmente una generazione precedente di algoritmi matematici, il capo ricercatore della fondazione, il professor Chris Peikert, sta guidando la ricerca sulla sua nuova versione. Prevede di presentare lo studio scientifico risultante all’inizio del 2027, con la nuova protezione che sarà integrata direttamente nella verifica dei blocchi entro la fine dello stesso anno.

Standard istituzionale

Un cambiamento a livello della blockchain stessa, tuttavia, rappresenta solo metà del successo. Anche i produttori di portafogli hardware e le istituzioni che gestiscono criptovalute per grandi clienti devono prepararsi alla nuova matematica. Poiché i dispositivi hardware odierni non sono ancora pienamente pronti per la nuova tecnologia, Algorand sta temporaneamente adeguando le regole in modo da consentire la creazione di conti congiunti avanzati. In essi sarà possibile combinare liberamente tipi di chiavi vecchi e nuovi, garantendo ai principali attori la massima sicurezza istituzionale già durante il periodo di transizione.