Bitcoin podría incorporar en el futuro protecciones frente a la computación cuántica en sus transacciones en cadena, pero ese cambio no bastaría para blindar Lightning. La red de pagos fuera de la cadena tendría que actualizar por separado varios de sus mecanismos de comunicación, autenticación y privacidad, según un preprint de investigación publicado el 12 de septiembre.
El estudio presenta una extensión experimental denominada PQLN, desarrollada como un prototipo sobre rust-lightning. Su objetivo es evaluar cómo podría adaptarse Lightning ante la eventual aparición de un adversario cuántico capaz de comprometer los sistemas criptográficos actuales. El trabajo no describe una amenaza cuántica presente ni sostiene que Bitcoin o Lightning hayan sido vulnerados.
Una actualización independiente de Bitcoin
La propuesta aborda varios elementos que Lightning utiliza fuera de la cadena. Entre ellos figuran el protocolo de difusión de información sobre nodos y canales, las conexiones cifradas entre pares, las facturas firmadas y las ofertas de pago reutilizables. También contempla los paquetes cebolla, que ocultan los detalles de la ruta seguida por un pago.
En la actualidad, estas funciones dependen de mecanismos basados en secp256k1, como las firmas ECDSA y Schnorr, además del intercambio de claves ECDH. PQLN mantiene los sistemas criptográficos clásicos y añade otros diseñados para resistir ataques cuánticos: firmas ML-DSA para la difusión de información, las facturas y las ofertas; e intercambio híbrido de claves ML-KEM para el transporte, los pagos encapsulados y las rutas privadas de BOLT 12.
Los investigadores construyeron una versión de rust-lightning con funciones activables y un nodo ldk-sample modificado. En una matriz de 12 escenarios comprobaron que versiones con protección poscuántica y versiones convencionales, compiladas sobre la misma base, podían coexistir. Sin embargo, el resultado dependía de la ruta y de la configuración: algunas combinaciones recurrían a la protección clásica y otras se bloqueaban.
La compatibilidad observada no equivale a una preparación de toda la red. Los propios repositorios presentan el software como un artefacto de investigación y el estudio todavía no incluye pruebas con otras implementaciones de Lightning.
El coste estaría en el tráfico y el almacenamiento
La principal dificultad detectada no fue el tiempo de cálculo de las operaciones criptográficas, sino el volumen de comunicación que exigiría el sistema. Durante la sincronización estática del grafo completo de la red, la configuración predeterminada con ML-DSA-44 y ML-KEM-768 multiplicó por 10,2 las descargas de información y por 8,8 el almacenamiento necesario frente a Lightning convencional.
Una configuración más pequeña basada en Falcon redujo el aumento de las descargas a 4,2 veces. No obstante, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos todavía considera FN-DSA un esquema en desarrollo, no un estándar definitivo.
Las rutas privadas también incorporaron una penalización de ancho de banda. Una lista fija de textos cifrados poscuánticos 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 se situó entre 160 y 187 milisegundos por salto.
En cambio, la firma ML-DSA-44 tardó una media de 327 microsegundos en las pruebas realizadas con un procesador AMD Ryzen Threadripper PRO 3955WX de 16 núcleos y 64 GB de memoria. Los autores advierten de que esa medición corresponde a una operación concreta y a un equipo específico, por lo que no representa la latencia de un pago completo.
Los fondos seguirían dependiendo de Bitcoin
La extensión tampoco resuelve los riesgos vinculados a las claves que protegen los fondos en la cadena de bloques de Bitcoin. Las salidas de financiación, los compromisos, los contratos HTLC y las transacciones de penalización necesitarían sus propias modificaciones poscuánticas en la capa base.
El prototipo sugiere que las defensas de Lightning podrían probarse de manera independiente de una futura actualización de Bitcoin. Pero el estudio no presenta una migración lista para desplegar. En sus experimentos, la cuestión operativa central fue otra: si los operadores de nodos podrían asumir el aumento de tráfico, almacenamiento y datos asociado a una Lightning preparada para la computación cuántica.
