Una futura actualización de Bitcoin podría incorporar protecciones frente a ataques cuánticos en sus transacciones en cadena, pero ese cambio no bastaría para blindar Lightning Network. Un preprint de investigación publicado el 12 de septiembre concluye que al menos cinco componentes del sistema de pagos fuera de la cadena necesitarían adaptaciones específicas.
El trabajo propone PQLN, una extensión híbrida poscuántica desarrollada como prototipo sobre rust-lightning. Su objetivo es proteger varias funciones de Lightning que actualmente dependen de criptografía basada en secp256k1, firmas ECDSA o Schnorr y el intercambio de claves ECDH.
Qué partes de Lightning habría que actualizar
La propuesta aborda la difusión de información de nodos y canales —conocida como gossip—, las conexiones cifradas entre pares, las facturas firmadas y las ofertas de pago reutilizables. También incluye los paquetes de tipo onion, que ocultan los detalles de la ruta seguida por un pago, y los caminos privados asociados a BOLT 12.
PQLN mantiene los mecanismos criptográficos actuales y les añade componentes poscuánticos. En concreto, incorpora firmas ML-DSA para los mensajes de difusión, las facturas y las ofertas. Para el intercambio de claves en las conexiones, los paquetes de pago y las rutas privadas utiliza un sistema híbrido basado en ML-KEM.
Los autores construyeron una versión de rust-lightning con estas funciones activables y un nodo ldk-sample modificado. En una matriz de 12 escenarios comprobaron que binarios con protección poscuántica y versiones convencionales, compilados a partir de la misma base de rust-lightning, podían coexistir. Según la configuración y la ruta, las instalaciones mixtas recurrían a la protección clásica o cerraban la operación cuando no podían garantizar las condiciones de seguridad.
La compatibilidad observada no equivale, sin embargo, a que Lightning esté preparada para una migración completa. Los propios repositorios describen el software como un artefacto de investigación, y el estudio todavía no ha probado el prototipo con otras implementaciones de Lightning.
El coste estaría en las comunicaciones
El principal impacto detectado no procedía del cálculo criptográfico, sino del volumen de información que tendrían que intercambiar y almacenar los nodos. Durante la sincronización estática del grafo completo de la red, la configuración predeterminada, basada en ML-DSA-44 y ML-KEM-768, multiplicó por 10,2 el tamaño de las descargas de gossip y por 8,8 el almacenamiento necesario frente a Lightning convencional.
Una configuración más pequeña derivada de Falcon, denominada FN-DSA, redujo el aumento de las descargas a 4,2 veces. No obstante, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos todavía considera ese esquema en desarrollo, no un estándar definitivo.
Las rutas privadas de pago también registraron una penalización de ancho de banda. Una lista fija de textos cifrados poscuánticos, con un tamaño de 21,8 kilobytes, añadió entre 19 y 53 milisegundos por salto en un enlace emulado de 10 Mbit/s. En una conexión de 1 Mbit/s, el incremento osciló entre 160 y 187 milisegundos por salto.
En cambio, la firma ML-DSA-44 tardó de media 327 microsegundos en las pruebas realizadas sobre un equipo con 16 núcleos AMD Ryzen Threadripper PRO 3955WX y 64 GB de memoria. Los autores advierten de que esa medición depende del hardware y no debe interpretarse como la latencia total de un pago.
La capa de Bitcoin seguiría siendo necesaria
El prototipo tampoco resuelve los riesgos vinculados directamente a Bitcoin. No protege las claves en cadena que controlan las salidas de financiación, los compromisos, los contratos HTLC ni las transacciones de penalización. Para proteger los fondos de los canales frente a una amenaza cuántica seguirían siendo necesarias modificaciones en la propia capa de Bitcoin.
El preprint plantea un escenario futuro en el que exista un adversario cuántico con capacidad criptográficamente relevante. No documenta una intrusión cuántica actual contra Bitcoin o Lightning. Su principal conclusión es más operativa: las defensas fuera de la cadena pueden investigarse de forma independiente de una actualización de Bitcoin, pero el desafío consistiría en determinar si los operadores pueden asumir el aumento de tráfico, almacenamiento y tamaño de los pagos.
