É possível hackear a rede do bitcoin? Nós respondemos

Há US$ 280 bilhões flanando na proposição de que as criptomoedas são infalíveis. Mas talvez elas não sejam. Um dia, talvez daqui a uma década, uma mensagem apareça por toda a internet dizendo: “as curvas elípticas foram hackeadas!” Criptografia de curvas elípticas, ou ECC, é a base do bitcoin. A descoberta de uma falha nesse código não destruiria a criptomoeda como um todo e levaria junto as exchanges?

Levei essa pergunta para Brian Armstrong, que fundou e comanda a Coinbase, a maior exchange cripto nos Estados Unidos. Ele não pode provar que não existe um atalho matemático que possa comprometer o bitcoin. Mas considera o risco baixo.

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“O código já existe há 10 anos, muitas pessoas já tiveram acesso a ele,” disse Armstrong em uma entrevista na Coinbase, baseada em San Francisco. “A recompensa seria de milhares de milhões de dólares. Acho essa hipótese improvável.”

O bitcoin e as moedas menores que competem com ele somam uma pilha de ativos de US$ 280 bilhões, um alvo tentador para bandidos. Desde os primeiros dias do bitcoin, hackers, rachaduras, sequestros e técnicas de engenharia o ameaçaram. Até o momento, os ataques bem-sucedidos a esse setor não mataram a criptomoeda, nem mesmo o grande assalto do Mt. Gox.

Mas e se os ladrões descobrirem uma vulnerabilidade fundamental? Pode ser a maneira como a criptografia funciona. Pode estar na rede global de nós de computadores que rastreiam a propriedade do bitcoin. Pode ser em algum aspecto da criptografia em que ninguém pensa muito.

Especialistas em cripto oferecem duas respostas para a pergunta sobre riscos cósmicos. Uma é que o sistema pode ver um asteroide chegando e tomar medidas defensivas. Se a criptografia de 11 anos do bitcoin provar ter um ponto fraco, os nós poderão passar todos para um protocolo diferente. Eles podem fazer isso antes que qualquer moeda seja roubada. Como alternativa, poderiam voltar a uma versão anterior do blockchain que estava em vigor antes de um roubo; foi assim que a cadeia Ethereum desfez parte de alguns truques envolvendo o fundo de capital de risco DAO.

A outra resposta, não totalmente tranquilizadora, é que muito mais do que bitcoin está em jogo. Diz Philip Martin, chefe de segurança da Coinbase: “Um problema básico de matemática? Estamos falando do colapso da internet”. Trilhões de dólares passam por redes eletrônicas protegidas com criptografia. Então, no apocalipse digital, uma implosão de bitcoin seria a menor das nossas preocupações.

Implementações ruins

A Sony usava curvas elípticas para proteger seu PlayStation. Para rodar, um jogo teria de fornecer uma assinatura digital construída a partir da chave secreta da Sony, o mesmo tipo que protege o bitcoin. A rotina de assinatura usa, como uma de suas entradas, um número escolhido aleatoriamente diferente para cada assinatura de validação.

A empresa cometeu um erro reciclando o mesmo número. Isso permitiu que qualquer pessoa que possuísse dois jogos legítimos e, com um conhecimento de álgebra do ensino médio, pudesse calcular a chave secreta e executar jogos piratas.

Você pode pensar que todos esses buracos foram encontrados há muito tempo e reparados. Mas não. Recentemente, a Agência de Segurança Nacional norte-americana informou sobre uma falha no navegador da Microsoft, que cometeu um erro ao entregar assinaturas digitais que verificam os sites como legítimos. A falha permitiu a um site entrar em um ponto diferente. Com o substituto certo, um site malicioso poderia ter falsificado uma assinatura e roubado a senha da sua conta bancária.

A Microsoft rapidamente consertou o buraco. Mas podem haver outros em alguns ou em todos os softwares usados para reter e transferir moedas virtuais? Os gerentes do cripto estão de olho, diz Martin, o responsável pela segurança da Coinbase: “Estou muito mais assustado com uma falha de implementação em uma biblioteca do que com uma falha na matemática subjacente”.

Alguns proprietários de bitcoins, tentando gerenciar suas próprias wallets, cometeram o mesmo erro que a Sony com seu console de jogos. Um especialista em segurança disse que “muitos hackers russos de bitcoin codificaram bots para pegar moedas automaticamente de endereços vulneráveis”. Presumivelmente, você não precisa se preocupar se contratar especialistas para gerenciar sua carteira.

Engenharia social

Um bandido não precisa saber álgebra para roubar bitcoin. Uma boa atuação pode fazer isso.

Jamie Armistead é vice-presidente do Early Warning, o consórcio bancário que administra a rede de pagamentos Zelle. Existe o risco de alguém quebrar a criptografia que protege o dinheiro que passa pelo Zelle? “Não é hacking” que o deixa procupado, disse. “É o ‘phishing’, como um e-mail falso para o tesoureiro corporativo”.

Já o “vishing” é uma variante de phishing que envolve comandos de voz e um risco à segurança. O mesmo ocorre com o sequestro de dispositivo, no qual o ladrão controla sua conta de smartphone, e com todos os tipos de ataques do tipo intermediário, a versão eletrônica de uma interceptação de passes de futebol. Os engenheiros de segurança cibernética atualizam constantemente os protocolos de comunicação para evitar isso, mas eles mal conseguem acompanhar.

Poderia uma farsa em grande escala fazer com que a maioria dos nós do bitcoin cometessem simultaneamente um erro fatal? Teria que ser um pouco extremo, mas é concebível.

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Hacks matemáticos

Os métodos de criptografia de uso comum parecem seguros, porque foram estudados por muitos anos por muitas pessoas. Mas eles não são comprovadamente infalíveis.

A criptografia funciona com números codificados. Uma maneira de fazer isso, no esquema chamado RSA (em homenagem aos inventores Rivest, Shamir e Adleman) que ainda é amplamente usado para proteger dados confidenciais, envolve exponenciação e aritmética modular. Quando você multiplica 4 por ele mesmo 3 vezes, 3 é o expoente e você obtém 64. No módulo 11, você divide isso por 11 e considera apenas o 9 restante.

Com números pequenos como esses, este é um exercício sem sentido. Mas a criptografia usa números gigantescos, e esses números são embaralhados em uma bagunça enorme. Para entender isso, experimente o jogo de exponenciação em nossos pequenos números: 2 se transforma em 8, 3 em 5, 4 em 9 e assim por diante. A única maneira de embaralhar é conhecer um certo segredo sobre o módulo. Esse segredo está relacionado a algumas fórmulas matemáticas que remontam a um longo caminho. Um francês do século 17 chamado Fermat teve um papel importante nesta teoria.

O outro grande esquema de embaralhamento é o ECC. Ele envolve a multiplicação modular não de números únicos, mas de pares deles. Pense no par como as coordenadas em um mapa. A multiplicação é estranha: para dobrar um par, você não o move duas vezes para mais longe do canto; você faz uma curva elíptica. Isso embaralha todos os pontos no mapa. Na criptografia, o ponto de partida não é meramente dobrado; é multiplicado por um número gigantesco. Isso realmente embaralha o mapa. Esse número gigante, mantido em segredo, é a chave que desbloqueia um bitcoin.

A RSA e a ECC têm esse recurso: alguém que tem o segredo pode provar que o possui sem revelá-lo.

Esses dois esquemas de proteção dependem da aparente “dificuldade” de certas tarefas aritméticas. No caso da RSA, é encontrar os dois números que foram multiplicados para chegar ao módulo; no caso do ECC, ele divide o ponto final pelo ponto inicial para determinar o multiplicador. “Difícil” significa levar trilhões de anos de adivinhação em um laptop.

A menos que atalhos sejam encontrados. Para a RSA, um atalho conhecido para fatorar números envolve uma peneira numérica. Para o ECC, existe um algoritmo de “grande passo, pequeno passo” que reduz drasticamente o tempo de computação. No momento, esses truques não vão tão longe. A dificuldade, para uma chave de um determinado tamanho, pode ser medida em bilhões, e não em trilhões de anos.
Para garantir a segurança do mercado de criptografia e do comércio na internet, voltamos ao que Brian Armstrong disse: há um grande incentivo para encontrar um atalho matador e, evidentemente, ninguém o encontrou. Mas não há como saber se não há truques muito melhores para serem descobertos.

Fermat, matemático francês, conjeturou um fato simples sobre expoentes de números que pareciam verdadeiros, mas não podiam ser provados. Durante três séculos, as pessoas trabalharam para provar isso e falharam. E então, um dia, não muito tempo atrás, uma prova foi descoberta. Baseava-se, em parte, em curvas elípticas.

Computadores quânticos

Os computadores que usam efeitos quânticos poderiam, em teoria, reduzir o tempo para decodificar uma mensagem criptografada de bilhões de anos para horas. Uma dessas teorias, para quebrar a RSA, data de 1994.

Em outubro, o Google ganhou a atenção do mundo cripto ao anunciar a “supremacia quântica”. Um dispositivo quântico experimental, disse a empresa, fez em 200 segundos o que levaria um computador convencional demoraria 10 mil anos. Isso é discutível; alguns pesquisadores da IBM alegaram que o Google exagerou a diferença de tempo em seis ordens de magnitude. Ainda assim, a computação quântica é uma ameaça.

Mas essa ameaça não é imediata. O experimento do Google foi projetado especificamente para as habilidades limitadas dos elementos da computação quântica. Essas habilidades estão muito longe daquelas necessárias para decifrar códigos. O algoritmo de 1994 não está em uso porque o hardware para ele existe apenas no papel.

Mas daqui a dez anos? Não sabemos onde estará a computação quântica.

Porta dos fundos

Para uma rotina de criptografia, os criadores anônimos de bitcoin retiraram uma curva elíptica da prateleira. Essa curva foi projetada pelo governo federal. Os parâmetros foram diabolicamente selecionados de forma a criar vulnerabilidades matemáticas? A Agência de Segurança Nacional tem uma porta dos fundos para suas moedas? Provavelmente não. Mas você não pode ter certeza. Os governos não estão de acordo com a filosofia anarquista subjacente à criptomoeda.

Desde a criação do cripto, milhares de moedas foram roubadas em hacks, golpes e esquemas de Ponzi. Isso continuará. Quanto ao grande plano, no qual todo o sistema é derrubado, podemos dizer que a probabilidade é baixa. Mas não é zero.

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