Estudo da IonQ estima que computador quântico poderia quebrar assinaturas do Bitcoin em 26 dias
Um estudo técnico publicado pela IonQ apresenta um projeto detalhado para executar um ataque quântico contra assinaturas de curva elíptica de 256 bits, incluindo o sistema secp256k1 utilizado pelo Bitcoin. Segundo os cálculos da empresa, um computador quântico tolerante a falhas poderia concluir essa tarefa em aproximadamente 25,7 dias.
O documento, divulgado em 8 de setembro, não representa uma quebra imediata da rede Bitcoin. A IonQ não realizou o ataque em uma máquina quântica operacional. O trabalho descreve, porém, quais recursos de hardware, software e correção de erros seriam necessários para que uma futura máquina pudesse executar o processo.
A estimativa considera uma infraestrutura com 19.397 qubits físicos. Esse número inclui os componentes destinados à correção de erros quânticos, indispensável para manter os cálculos estáveis durante uma operação longa e complexa. O projeto também prevê 1.457 qubits lógicos e aproximadamente 39 milhões de portas Toffoli, operações fundamentais para a implementação do algoritmo.
Como o algoritmo de Shor ameaça a criptografia do Bitcoin
A base matemática do ataque é o algoritmo de Shor, conhecido por oferecer uma forma teórica de resolver problemas que sustentam diversos sistemas de criptografia de chave pública. Entre eles está o problema do logaritmo discreto em curvas elípticas, utilizado para proteger assinaturas digitais.
No Bitcoin, a curva secp256k1 é empregada para relacionar chaves públicas e privadas. Em condições normais, descobrir uma chave privada a partir da respectiva chave pública exigiria um esforço computacional considerado impraticável com computadores clássicos. Uma máquina quântica suficientemente avançada, entretanto, poderia alterar esse cenário ao aplicar o algoritmo de Shor em escala.
O risco não está em “desligar” a blockchain ou modificar automaticamente todas as moedas existentes. O possível ataque teria como alvo a recuperação de chaves privadas a partir de chaves públicas expostas. Com essa informação, um invasor poderia tentar assinar transações fraudulentas em nome do proprietário legítimo.
Da teoria ao projeto de engenharia
A principal característica do estudo é a tentativa de transformar uma possibilidade matemática em um plano de execução baseado em hardware. Para isso, os pesquisadores utilizaram a arquitetura Walking Cat, desenvolvida pela IonQ para computadores quânticos de íons aprisionados.
O trabalho percorre diferentes camadas do sistema: algoritmo, compilador, arquitetura física e mecanismos de correção de erros. Essa abordagem busca calcular não apenas o número abstrato de qubits necessários, mas também a quantidade de operações e a infraestrutura exigida para realizar o ataque de maneira confiável.
Chris Ballance, presidente de computação quântica da IonQ, afirmou que a equipe compilou o processo até chegar às primitivas de correção de erros. John Gamble, vice-presidente de arquitetura da companhia, classificou o documento como um roteiro de engenharia, e não apenas como uma estimativa teórica.
Martin Roetteler, vice-presidente de pesquisa e desenvolvimento de aplicações quânticas, atribuiu a redução dos recursos necessários a melhorias em toda a cadeia tecnológica. Segundo ele, houve avanços na formulação do algoritmo, no compilador, no desenho do hardware e nos sistemas de correção de erros.
Por que o Bitcoin não está sob ataque agora
Apesar do impacto da estimativa, a ameaça ainda pertence ao campo do planejamento tecnológico. A IonQ não possui, atualmente, uma máquina capaz de executar o ataque descrito. Construir um sistema com milhares de qubits físicos estáveis é um desafio muito maior do que demonstrar pequenos circuitos quânticos em laboratório.
Qubits são extremamente sensíveis a ruídos, interferências e alterações ambientais. Por isso, um computador quântico de uso prático precisa empregar muitos qubits físicos para formar qubits lógicos mais confiáveis. A correção de erros adiciona uma sobrecarga significativa, ampliando o tamanho e a complexidade da máquina.
Além disso, o tempo estimado de 25,7 dias depende de premissas sobre a qualidade dos qubits, a velocidade das operações, a conectividade do sistema e o desempenho dos mecanismos de correção. Mudanças nesses fatores podem aumentar ou reduzir a duração do processamento.
A empresa também declarou que nenhum ativo digital ou plataforma de criptomoedas foi atacado durante a pesquisa. O estudo é uma simulação de recursos e um projeto de arquitetura, não uma demonstração de exploração contra a rede Bitcoin.
O cronograma da IonQ
A IonQ prevê alcançar um sistema tolerante a falhas com 10 mil qubits físicos em 2027. A companhia também espera obter avanços adicionais em hardware e fabricação ao longo de 2028. Essas metas não significam, necessariamente, que o ataque ao Bitcoin será realizado nessas datas, pois ainda seria preciso confirmar a qualidade operacional, a taxa de erros e a capacidade de executar circuitos extensos.
O cronograma, no entanto, mostra que a computação quântica deixou de ser discutida apenas como uma hipótese distante. Empresas do setor já trabalham com métricas de escalabilidade, arquitetura e correção de erros que permitem avaliar possíveis aplicações práticas.
O que pode acontecer com as carteiras de Bitcoin
A exposição da chave pública é um dos pontos importantes nessa discussão. Em determinados tipos de endereço, a chave pública só aparece quando os fundos são movimentados. Se uma transação revelar essa informação e o usuário continuar reutilizando o endereço, uma futura máquina quântica poderia, em tese, ter mais tempo para tentar recuperar a chave privada antes que os fundos fossem transferidos.
Esse risco não afeta todos os endereços da mesma maneira. A ameaça depende do tipo de assinatura, do momento em que a chave pública fica visível, da velocidade da rede e da capacidade real do computador quântico. Ainda assim, especialistas consideram recomendável evitar a reutilização de endereços e acompanhar a evolução dos padrões criptográficos.
A necessidade de criptografia pós-quântica
O estudo reforça a importância de desenvolver mecanismos resistentes a computadores quânticos antes que máquinas desse porte existam. A migração para novos esquemas de assinatura não pode ser feita de forma instantânea em redes públicas, especialmente em sistemas que envolvem milhões de usuários, carteiras, exchanges e aplicações independentes.
Uma eventual atualização precisaria definir novos formatos de endereço, regras de validação, procedimentos para movimentação de fundos e estratégias para usuários que perderam acesso às suas chaves. Também seria necessário estabelecer como tratar moedas associadas a chaves públicas já expostas.
A transição tende a ser gradual. Redes de criptomoedas podem adotar assinaturas pós-quânticas, combinar métodos tradicionais e resistentes a ataques quânticos ou criar mecanismos de atualização compatíveis com diferentes tipos de carteira.
Impactos além das criptomoedas
A tecnologia desenvolvida para esse tipo de cálculo pode ser aplicada a outros setores. A IonQ cita áreas como química, ciência dos materiais, serviços financeiros, otimização e segurança nacional. A mesma arquitetura capaz de executar operações criptográficas complexas também pode ser utilizada em simulações e problemas de alto custo computacional.
O estudo, portanto, não deve ser interpretado apenas como um alerta para investidores de Bitcoin. Ele representa uma tentativa de medir, com maior precisão, quando e como a computação quântica poderá afetar sistemas digitais baseados em criptografia de chave pública.
Por enquanto, o Bitcoin continua protegido contra esse tipo de ataque porque nenhuma máquina quântica disponível reúne os recursos necessários. A principal consequência do documento é estratégica: governos, empresas de tecnologia e projetos de blockchain precisam iniciar com antecedência a preparação para uma possível migração pós-quântica.