Proposta SHRINCS para proteger o Bitcoin de computadores quânticos apresenta compromissos

Foi publicada uma nova Proposta de Melhoria do Bitcoin (BIP) para implementar o esquema de assinaturas SHRINCS, desenvolvido pela Blockstream para tornar a criptomoeda resistente a computadores quânticos. De acordo com a Cointelegraph, Jonas Nick, investigador da Blockstream Research, descreveu o documento como a primeira proposta concreta de um esquema de assinaturas pós-quânticas desenhado especificamente para o Bitcoin, embora tenha ressalvado que não se trata da solução final.

A iniciativa surge num contexto em que cientistas concordam que computadores quânticos suficientemente avançados poderão fazer engenharia reversa de chaves privadas a partir de chaves públicas, comprometendo a segurança do Bitcoin e permitindo o roubo de milhares de milhões. Adam Back, cofundador e CEO da Blockstream, conhecido pelo seu ceticismo quanto à maturidade desta tecnologia, afirmou que o mais seguro seria preparar defesas com bastante antecedência, apesar de considerar que a ameaça poderá não materializar-se durante décadas.

Os esquemas de assinaturas pós-quânticas atualmente aprovados pelo Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos Estados Unidos (NIST) apresentam tamanhos entre 38 a 123 vezes superiores às assinaturas ECDSA e Schnorr utilizadas no Bitcoin. A implementação direta destas soluções poderia reduzir a velocidade da blockchain para uma fração de uma transação por segundo. A equipa pós-quântica do Ethereum planeia resolver esta questão agregando assinaturas através de provas de conhecimento zero, uma abordagem também considerada para o Bitcoin mas que enfrentaria forte resistência da comunidade por representar uma mudança radical.

O SHRINCS, revelado em dezembro de 2025 pelos investigadores Jonas Nick e Mikhail Kudinov, consegue reduzir o tamanho das assinaturas hash aprovadas pelo NIST em aproximadamente 13,23 vezes. As assinaturas SHRINCS têm um tamanho mínimo de 548 bytes (mais 48 bytes de chave pública), podendo crescer até 4.619 bytes, cerca de nove vezes superiores às assinaturas Schnorr de 64 bytes. Marin Ivezic, fundador da Applied Quantum, considera o esquema como o design pós-quântico mais nativo para o Bitcoin já produzido, com recuperação completa de seed BIP-39 e segurança baseada nas mesmas premissas SHA-256 em que a mineração já assenta.

Segundo estimativas da Blockstream, usando parâmetros ligeiramente diferentes, o Bitcoin poderia funcionar a 6,5 transações por segundo se todos usassem assinaturas Schnorr do Taproot. Com o ML-DSA aprovado pelo NIST, a velocidade cairia para 0,5 TPS, e com o SPHINCS+ para apenas 0,36 TPS. Contudo, utilizando o SHRINCS, a blockchain conseguiria manter cerca de 3 TPS, velocidade semelhante à atual, graças ao Segregated Witness que permite que bytes de assinatura ocupem apenas um quarto do espaço de outros dados de transação.

O esquema foi testado em ambiente de produção na sidechain Liquid em março deste ano, incluindo até uma cópia do white paper do Bitcoin. No entanto, a própria BIP alerta que a prova de segurança está ainda por fazer, significando que se trata de investigação promissora mas ainda não validada criptograficamente. Ivezic reconhece que o SHRINCS está numa fase inicial, sem auditoria nem os anos de criptoanálise pública que os esquemas do NIST já atravessaram.

A solução introduz complexidade adicional ao Bitcoin ao utilizar um sistema com estado (stateful), armazenando chaves já utilizadas no dispositivo para verificar rapidamente que não são reutilizadas. Cada assinatura cresce 16 bytes com cada utilização, e a perda do dispositivo exige uma transação de recuperação sem estado de cerca de 5.777 bytes. Yoon Auh, fundador da BOLTS Technologies, observa que os designers do SHRINCS adicionaram características como manutenção de estado, caminhos compactos de assinatura, mecanismos de recuperação e pressupostos sobre quantas vezes uma seed é inicializada.