¿Qué es el día Q? Explicación de la amenaza cuántica a Bitcoin

Las computadoras cuánticas no pueden descifrar el cifrado de Bitcoin hoy en día, pero nuevos desarrollos de Google e IBM sugieren que la brecha se está cerrando más rápido de lo esperado. Su progreso hacia sistemas cuánticos tolerantes a fallas aumenta las apuestas para el «Día Q», el momento en que una máquina lo suficientemente poderosa podría descifrar direcciones de Bitcoin más antiguas y revelar más de 711 mil millones de dólares en billeteras vulnerables.

Actualizar Bitcoin a un estado poscuántico llevará años, lo que significa que el trabajo debe comenzar mucho antes de que llegue la amenaza. El desafío, dicen los expertos, es que nadie sabe cuándo será eso y la comunidad está luchando por ponerse de acuerdo sobre la mejor manera de seguir adelante con el plan.

Esta incertidumbre ha generado temores persistentes de que una computadora cuántica capaz de atacar Bitcoin pueda conectarse antes de que la red esté lista.

En este artículo, analizaremos la amenaza cuántica para Bitcoin y lo que debe cambiar para que la cadena de bloques número uno esté lista.

Cómo funcionaría un ataque cuántico

Un ataque exitoso no parecería dramático. Un ladrón con capacidades cuánticas comenzaría escaneando la cadena de bloques en busca de cualquier dirección que alguna vez haya revelado una clave pública. Las carteras antiguas, las direcciones reutilizadas, los primeros resultados de los mineros y muchas cuentas inactivas entran en esa categoría.

Un atacante copia la clave pública y la ejecuta a través de una computadora cuántica utilizando el algoritmo de Shor. Desarrollado en 1994 por el matemático Peter Shor, el algoritmo otorga a una máquina cuántica la capacidad de factorizar grandes números y resolver el problema de logaritmos discretos de manera mucho más eficiente que cualquier computadora clásica. Las firmas de la curva elíptica de Bitcoin dependen de la gravedad de esos problemas. Con suficientes qubits con corrección de errores, una computadora cuántica podría usar el método de Shor para calcular la clave privada vinculada a la clave pública expuesta.

Como dijo Justin Thaler, socio de investigación de Andreessen Horowitz y profesor asociado de la Universidad de Georgetown DescifrarUna vez recuperada la clave privada, el atacante puede mover las monedas.

«Lo que podría hacer una computadora cuántica, que es relevante para Bitcoin, es falsificar las firmas digitales que Bitcoin usa hoy», dijo Thaler. «Alguien con una computadora cuántica podría autorizar una transacción tomando todos los Bitcoins de sus cuentas, o como quiera pensarlo, y usted no la autorizó. Eso es preocupante».

Una firma falsificada parecería real para la red Bitcoin. Los nodos lo aceptarían, los mineros lo incluirían en el bloque y nada en la cadena marcaría la transacción como sospechosa. Si un atacante ataca a un gran grupo de direcciones expuestas a la vez, se podrían transferir miles de millones de dólares en cuestión de minutos. Los mercados comenzarían a reaccionar antes de que alguien confirmara que se estaba produciendo un ataque cuántico.

¿Dónde estará la computación cuántica en 2025?

En 2025, la computación cuántica finalmente comenzará a parecer menos teórica y más práctica.

• Enero de 2025: el chip Willow de 105 qubits de Google muestra una fuerte reducción de errores y puntos de referencia más allá de las supercomputadoras clásicas.
• Febrero de 2025: Microsoft presenta su plataforma Majorana 1 e informa un entrelazamiento récord de un qubit lógico con Atom Computing.
• Abril de 2025: el NIST amplía la coherencia de los qubits superconductores a 0,6 milisegundos.
• Junio ​​de 2025: IBM se ha fijado objetivos de 200 qubits lógicos para 2029 y más de 1.000 a principios de la década de 2030.
• Octubre de 2025: IBM ha incorporado 120 qubits; Google ha confirmado la aceleración cuántica confirmada.
• Noviembre de 2025: IBM anunció nuevos chips y software que apuntan a una ventaja cuántica en 2026 y sistemas tolerantes a fallas para 2029.

Por qué Bitcoin se volvió vulnerable

Las firmas de Bitcoin utilizan criptografía de curva elíptica. El gasto desde una dirección expone la clave pública detrás de ella, y esa exposición es permanente. En el primer formato de pago con clave pública de Bitcoin, muchas direcciones publicaron sus claves públicas en la cadena incluso antes del primer gasto. Los formatos posteriores de hash de clave pública mantuvieron la clave oculta hasta el primer uso.

Debido a que sus claves públicas nunca estuvieron ocultas, estas monedas más antiguas, que incluyen aproximadamente 1 millón de bitcoins de la era Satoshi, están expuestas a futuros ataques cuánticos. La transición a firmas digitales poscuánticas, afirmó Thaler, requiere una participación activa.

«Para que Satoshi proteja sus monedas, tendrían que trasladarlas a nuevas carteras seguras poscuánticas», dijo. «La mayor preocupación son las monedas abandonadas, con un valor aproximado de 180 mil millones de dólares, incluidos aproximadamente 100 mil millones de dólares que se cree que son de Satoshi. Son sumas enormes, pero están abandonadas, y eso es un riesgo real».

Al riesgo se suman las monedas vinculadas a claves privadas perdidas. Muchos han permanecido intactos durante más de una década, y sin esas claves nunca podrán trasladarse a billeteras resistentes a los cuánticos, lo que los convierte en objetivos viables para una futura computadora cuántica.

Nadie puede congelar Bitcoin directamente en la cadena. Las defensas prácticas contra futuras amenazas cuánticas se centran en migrar fondos vulnerables, adoptar direcciones poscuánticas o gestionar los riesgos existentes.

Sin embargo, Thaler señaló que los esquemas de firma digital y cifrado poscuántico tienen altos costos de rendimiento, ya que son mucho más grandes y requieren más recursos que las firmas ligeras de 64 bytes actuales.

«Las firmas digitales actuales tienen alrededor de 64 bytes. Las versiones poscuánticas podrían ser entre 10 y 100 veces más grandes», afirmó. «En blockchain, ese aumento de tamaño es un problema mucho mayor porque cada nodo tiene que almacenar esas firmas para siempre. Administrar ese costo, el tamaño literal de los datos, es mucho más difícil aquí que en otros sistemas».

Caminos hacia la protección

Los desarrolladores han publicado varias sugerencias para mejorar Bitcoin y prepararse para futuros ataques cuánticos. Toman diferentes caminos, desde una protección opcional liviana hasta una migración completa de la red.

• BIP-360 (P2QRH): crea nuevas direcciones “bc1r…” que combinan las firmas de curvas elípticas actuales con esquemas poscuánticos como ML-DSA o SLH-DSA. Ofrece seguridad híbrida sin bifurcación, pero firmas más grandes significan tarifas más altas.
• Taproot seguro cuántico: agrega una rama poscuántica oculta a Taproot. Si los ataques cuánticos se vuelven reales, los mineros podrían realizar un softfork para solicitar una rama poscuántica, mientras los usuarios hacen negocios como de costumbre hasta entonces.
• Protocolo de migración de direcciones cuánticas resistentes (QRAMP): un plan de migración obligatorio que mueve UTXO vulnerables a direcciones cuánticas seguras, posiblemente a través de una bifurcación dura.
• Pay to Taproot Hash (P2TRH): reemplaza las claves Taproot visibles con versiones con doble hash, lo que limita la ventana de exposición sin nueva criptografía o violaciones de compatibilidad.
• Compresión de transacciones no interactivas (NTC) a través de STARK: utiliza pruebas sin conocimiento para comprimir grandes firmas poscuánticas en una única prueba por bloque, lo que reduce los costos y tarifas de almacenamiento.
• Esquemas de verificación y detección: confíe en los compromisos hash publicados antes de cualquier amenaza cuántica.
  • Los UTXO auxiliares conectan pequeñas salidas post-cuánticas para proteger costos.
  • Las transacciones de «píldora venenosa» permiten a los usuarios anunciar previamente las trayectorias de recuperación.
  • Las variantes del estilo Fawkescoin permanecen inactivas hasta que se demuestre una computadora cuántica real.

En conjunto, estas propuestas describen un camino paso a paso hacia la seguridad cuántica: soluciones rápidas y de bajo impacto como P2TRH ahora, y actualizaciones más difíciles como BIP-360 o compresión basada en STARK a medida que crece el riesgo. Todo esto requeriría una amplia coordinación, y muchos formatos de direcciones y esquemas de firma post-cuánticos todavía están bajo discusión.

Thaler señaló que la descentralización de Bitcoin (su mayor fortaleza) también hace que las actualizaciones importantes sean lentas y difíciles, ya que cualquier nuevo esquema de firma requeriría un amplio acuerdo entre mineros, desarrolladores y usuarios.

«Dos grandes problemas se destacan para Bitcoin. En primer lugar, las actualizaciones toman mucho tiempo, en todo caso. En segundo lugar, hay monedas abandonadas. Cualquier migración a firmas poscuánticas tiene que estar activa, y los propietarios de esas viejas billeteras ya no están», dijo Thaler. «La comunidad tiene que decidir qué sucede con ellas: aceptar retirarlas de la circulación o no hacer nada y dejar que los atacantes equipados con tecnología cuántica se apoderen de ellas. Ese segundo camino sería legalmente gris, y a quienes se apoderen de las monedas probablemente no les importaría».

La mayoría de los poseedores de Bitcoin no necesitan hacer nada de inmediato. Varios hábitos contribuyen en gran medida a reducir el riesgo a largo plazo, incluido evitar reutilizar direcciones para mantener su clave pública oculta hasta que gaste y apegarse a formatos de billetera modernos.

Las computadoras cuánticas actuales no están ni cerca de descifrar Bitcoin, y las predicciones de cuándo variarán ampliamente. Algunos investigadores ven la amenaza en los próximos cinco años, otros la retrasan hasta la década de 2030, pero la inversión continua podría acelerar el cronograma.