님의 게시물 우디 베르트하이머 몇 주 전, 라이트닝 네트워크는 포스트퀀텀 세계에서 “무기력하게 망가졌으며” 개발자들은 이에 대해 아무것도 할 수 없다는 극명한 주장으로 암호화폐 미디어 전반에 걸쳐 헤드라인을 장식했습니다. 헤드라인이 빠르게 전달되었습니다. Lightning에 실제 결제 인프라를 구축했거나 평가 중인 기업의 경우 그 의미는 불안했습니다.
신중한 대응이 필요합니다.
Wertheimer는 존경받는 비트코인 개발자이며 그의 근본적인 우려는 타당합니다. 즉, 양자 컴퓨터가 충분히 강력해지면 비트코인과 라이트닝이 의존하는 암호화 시스템에 장기적인 도전이 될 것입니다. 그 부분은 사실이며, 비트코인 개발 커뮤니티는 이미 이에 대해 진지하게 연구하고 있습니다. 그러나 라이트닝을 “무기력하게 망가졌다”는 프레임은 드러나는 것보다 더 많은 것을 모호하게 하며, 인프라 결정을 내리는 기업은 더 명확한 그림을 볼 자격이 있습니다.
Wertheimer가 옳았던 것
라이트닝 채널에서는 참가자가 결제 채널을 개설할 때 상대방과 공개 키를 공유해야 합니다. 암호화 관련 양자 컴퓨터(CRQC)가 존재하는 세계에서 이러한 공개 키를 획득한 공격자는 이론적으로 Shor의 알고리즘을 사용하여 해당 개인 키를 파생하고 거기에서 자금을 훔칠 수 있습니다.
이는 Lightning 작동 방식의 실제 구조적 속성입니다. 헤드라인에서 생략한 내용
위협은 “라이트닝 잔액을 도난당할 수 있습니다”보다 훨씬 더 구체적이고 조건부입니다.
첫째, 채널 자체는 열려 있는 동안 해시로 보호됩니다. 펀딩 거래 용도 P2WSH(Pay-to-Witness-Script-Hash)이는 2/2 다중서명 배열 내의 원시 공개 키가 채널이 열려 있는 한 체인에 숨겨져 있음을 의미합니다. 라이트닝 지불은 해시 기반이며 노출된 공개 키 대신 해시 사전 이미지 공개에 의존하는 HTLC(해시된 시간 잠금 계약)를 통해 라우팅됩니다. 블록체인을 수동적으로 관찰하는 양자 공격자는 필요한 키를 볼 수 없습니다.
현실적인 공격 범위는 훨씬 더 좁습니다. 강제 종료입니다. 채널이 닫히고 커밋 거래가 온체인으로 방송되면 표준 타원 곡선 공개 키인 local_delayedpubkey를 포함하여 잠금 스크립트가 처음으로 공개적으로 표시됩니다. 설계상, 이를 브로드캐스트하는 노드는 즉시 자금을 청구할 수 없습니다. 일반적으로 144개 블록(약 24시간)인 CSV(CheckSequenceVerify) 시간 잠금이 먼저 만료되어야 합니다.
포스트 퀀텀 시나리오에서 멤풀을 감시하는 공격자는 커밋 트랜잭션이 확인되고, 현재 노출된 공개 키를 추출하고, Shor의 알고리즘을 실행하여 개인 키를 파생시키고, 시간 잠금이 만료되기 전에 출력을 사용하려고 시도하는 것을 볼 수 있습니다. 강제 종료 시 HTLC 출력은 추가 창을 생성하며, 일부는 40개 블록 정도, 대략 6~7시간 정도 소요됩니다.
이는 실제적이고 구체적인 취약점입니다. 그러나 이는 훔치고 싶은 각 개별 출력에 대해 고정된 창 내에서 존재하는 가장 어려운 수학적 문제 중 하나를 적극적으로 해결해야 하는 공격자와의 시간 제한 경주입니다. 이는 모든 라이트닝 지갑에서 동시에 수동적이고 조용한 배수가 아닙니다.
양자 하드웨어 현실 점검
헤드라인에 거의 등장하지 않는 부분은 다음과 같습니다. 암호화와 관련된 양자 컴퓨터는 현재 존재하지 않으며, 우리가 있는 곳과 우리가 있어야 할 곳 사이의 격차는 엄청납니다.
비트코인의 타원 곡선 암호화를 깨려면 장기간 실행되는 수백만 개의 안정적이고 오류 수정 논리 큐비트를 사용하여 대략 78자리 숫자인 256비트 키의 이산 로그를 풀어야 합니다. 실제 양자 하드웨어에서 Shor의 알고리즘을 사용하여 인수분해된 가장 큰 숫자는 21(3 × 7)이며, 이는 상당한 고전적 후처리 지원을 통해 2012년에 달성되었습니다. 가장 최근의 기록은 90비트 RSA 수치의 하이브리드 양자-고전적 인수분해로 인상적인 진전을 이루었지만 여전히 비트코인을 깨는 데 실제로 필요한 것보다 약 2⁸3배 더 작습니다.
Google의 양자 연구는 현실적이고 지켜볼 가치가 있습니다. 타임라인 에 의해 논의됨 진지한 연구자들은 2020년대 후반에 대한 낙관적인 추정부터 2030년대 이후에 대한 보다 보수적인 예측까지 다양합니다. 그 중 어느 것도 “귀하의 Lightning 잔고가 오늘 위험에 처해 있습니다.”는 아닙니다.
개발 커뮤니티는 가만히 앉아 있지 않습니다
라이트닝 개발자가 “무력하다”는 Wertheimer의 프레이밍도 실제로 일어나고 있는 상황과 맞지 않습니다. 12월부터 비트코인 개발 커뮤니티는 SHRINCS(324바이트 상태 저장 해시 기반 서명), SHRIMPS(여러 장치에 걸친 2.5KB 서명, NIST 표준보다 약 3배 작은 서명), BIP-360, Blockstream의 해시 기반 서명 문서, 탭스크립트의 OP_SPHINCS, OP_XMSS 및 STARK 기반 opcode에 대한 제안 등 5개 이상의 심각한 포스트 퀀텀 제안을 내놓았습니다.
올바른 프레이밍은 Lightning이 손상되어 고칠 수 없다는 것이 아닙니다. 모든 비트코인 및 대부분의 인터넷 암호화 인프라와 마찬가지로 Lightning도 양자 저항성을 갖기 위해 기본 계층 업그레이드가 필요하며 해당 작업이 진행 중입니다.
오늘날 Lightning을 기반으로 구축하는 기업에 이것이 의미하는 바
Lightning은 오늘날의 실제 기업, iGaming 플랫폼, 암호화폐 거래소, 네오뱅크 및 결제 서비스 제공업체를 위한 실제 결제 금액을 즉시 최종적으로 1센트도 안 되는 금액으로 전 세계적으로 이동시키는 처리합니다. 기업이 물어봐야 할 질문은 이론적 미래 위협을 기반으로 Lightning을 포기할지 여부가 아니라 Lightning 인프라를 구축하는 팀이 앞으로 다가올 상황에 주의를 기울이고 그에 따라 계획을 세우고 있는지 여부입니다.
현재 비트코인 개발 커뮤니티에서 진행되고 있는 포스트퀀텀 연구의 양과 질을 바탕으로 대답은 ‘그렇다’입니다.
라이트닝 네트워크는 무기력하게 깨지지 않습니다. 전체 디지털 금융 시스템과 마찬가지로 장기적인 암호화 문제에 직면해 있으며 이를 해결하기 위해 적극적으로 노력하는 개발 커뮤니티가 있습니다. 그것은 헤드라인에서 말한 것과는 다른 이야기입니다.
참고: 이 칼럼에 표현된 견해는 저자의 견해이며 CoinDesk, Inc. 또는 그 소유자 및 계열사의 견해를 반드시 반영하는 것은 아닙니다.
