วิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่แพลตฟอร์มแลกเปลี่ยนคริปโตใช้เพื่อสร้างที่อยู่ฝากเงินในขณะที่เก็บกุญแจส่วนตัวไว้ในออฟไลน์ อาจล้มเหลวหากบล็อกเชนเปลี่ยนไปใช้การเข้ารหัสหลังควอนตัม ตามการวิจัยใหม่
แพลตฟอร์มแลกเปลี่ยนเช่น Coinbase และ Binance ปัจจุบันพึ่งพา Wallet แบบ Hierarchical Deterministic ซึ่งเป็นระบบที่ได้มาตรฐานภายใต้ Bitcoin Improvement Proposal 32 หรือ BIP32
การออกแบบนี้อนุญาตให้ผู้ดำเนินการสร้างที่อยู่ฝากเงินใหม่จากกุญแจสาธารณะที่เก็บไว้บนเซิร์ฟเวอร์ ในขณะที่กุญแจลายเซ็นส่วนตัวยังคงอยู่ในออฟไลน์ในที่เก็บความเย็น
การแยกนี้เป็นพื้นฐานของวิธีการทำงานของโครงสร้างพื้นฐานคริปโตแบบดูแลรักษา ซึ่งช่วยให้แพลตฟอร์มแลกเปลี่ยนสามารถสร้างที่อยู่ตามคำขอโดยไม่เปิดเผยกุญแจที่ควบคุมเงินของลูกค้า
แต่ทีมนักวิจัยจาก Project Eleven โต้แย้งว่าสถาปัตยกรรมนี้อาจไม่ทำงานภายใต้บางชุดของลายเซ็นหลังควอนตัม รวมถึง ML-DSA ซึ่งเป็นมาตรฐานลายเซ็นดิจิทัลที่ได้รับการสรุปโดย National Institute of Standards and Technology ของสหรัฐอเมริกาเป็นส่วนหนึ่งของโปรแกรมคริปโตหลังควอนตัม
Project Eleven ซึ่งเป็นสตาร์ทอัปด้านคริปโตหลังควอนตัม ก่อตั้งขึ้นในปี 2024 และได้รับการสนับสนุนจาก Castle Island Ventures พร้อมการมีส่วนร่วมจาก Coinbase Ventures กำลังสร้างเครื่องมือเพื่อช่วยให้ระบบการเงินและบล็อกเชนเปลี่ยนผ่านไปสู่ความปลอดภัยที่ต้านทานควอนตัม
“ถ้า Bitcoin นำ ML-DSA มาใช้โดยไม่มีโครงสร้างเช่นของเรา คุณจะสูญเสียการสืบทอดแบบไม่แข็งแรง” คอนอร์ ดีแกน CTO และผู้ร่วมก่อตั้ง Project Eleven กล่าวกับ Decrypt “นั่นหมายความว่าระบบใดก็ตามที่ต้องสร้างที่อยู่รับเงินใหม่—เช่น แพลตฟอร์มแลกเปลี่ยน ตัวประมวลผลการชำระเงิน บริการดูแลรักษา—จะไม่สามารถทำได้จากกุญแจสาธารณะเพียงอย่างเดียวอีกต่อไป”
ภายใต้โมเดลนี้ กุญแจส่วนตัวจะต้องมีส่วนร่วมในทุกการสืบทอดกุญแจลูกที่ใช้สร้างที่อยู่ใหม่
แม้ระบบจะสามารถพึ่งพาโมดูลความปลอดภัยฮาร์ดแวร์, สภาพแวดล้อมปลอดภัย หรืออุปกรณ์แยกอากาศเพื่อดำเนินการเหล่านั้นได้ แต่ดีแกนกล่าวว่าการใช้แนวทางเหล่านี้เพิ่มความซับซ้อนและความเสี่ยงในการดำเนินงาน
“การแยกที่ชัดเจนที่ BIP32 ให้ในปัจจุบัน ซึ่งมีกุญแจสาธารณะบนเซิร์ฟเวอร์ร้อนและกุญแจส่วนตัวในที่เก็บความเย็น จะหมดไป” เขากล่าว
ทีมงานได้เผยแพร่ผลการวิจัยของตนบนคลังข้อมูลการวิจัย IACR ซึ่งเน้นด้านคริปโตเมื่อเดือนที่ผ่านมา และได้ปล่อยวอลเล็ตต้นแบบที่ออกแบบมาเพื่อคืนฟังก์ชันนี้โดยใช้เทคนิคที่ต้านทานควอนตัม
การออกแบบที่เสนอสร้างคุณสมบัติหลักของ BIP32 ซึ่งเรียกว่าการสืบทอดกุญแจแบบไม่แข็งแรงใหม่ ซึ่งอนุญาตให้สร้างกุญแจสาธารณะใหม่โดยไม่เปิดเผยกุญแจส่วนตัวแม้ภายใต้การเข้ารหัสหลังควอนตัม
โครงสร้างนี้ทำงานทั้งหมดในชั้นวอลเล็ต ซึ่งหมายความว่าบล็อกเชนเองจะต้องรองรับชุดลายเซ็นพื้นฐานที่วอลเล็ตใช้ในปัจจุบัน Bitcoin ยังไม่รองรับ ML-DSA หรือชุดทางเลือกที่ใช้ในต้นแบบของนักวิจัย ซึ่งหมายความว่าจะต้องมีการอัปเกรดโปรโตคอลก่อนที่จะสามารถนำการออกแบบเช่นนี้ไปใช้บนเครือข่าย
ดีแกนเสริมว่าการสร้างวอลเล็ตในลักษณะเดียวกันนี้สามารถนำไปใช้บน Ethereum ได้แล้วโดยใช้การนามบัญชี ซึ่งอนุญาตให้มีตรรกะลายเซ็นที่ยืดหยุ่นมากขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงโปรโตคอล
