Квантовата извънредна ситуация: надпреварата на Ethereum с времето

Ethereum се подготвя срещу квантовите заплахи. Как обществото реагира на новото предложение на Бутерин и колко реална е опасността?

Експоненциалният напредък на квантовата изчислителна технология поставя обезсърчително предизвикателство пред блокчейн платформите, като потенциално подкопава протоколите за сигурност, които формират основата на тези мрежи, като Ethereum (ETH) не е изключение. 

В отговор на тази належаща загриженост, Виталик Бутерин, съосновател на Ethereum, оглави дискусии относно Ethereum Research, целящи да адресират и смекчат уязвимостите, въведени от квантовите изчисления в Ethereum.

Вникване в стратегията на Бутерин 

Бутерин предвижда потенциална „квантова извънредна ситуация“, при която появата на квантови изчислителни способности може да доведе до мащабна кражба на активи на Ethereum.

За да се противопостави на тази надвиснала заплаха, Бутерин предложи многостранен подход, като се започне с внедряването на хард форк на мрежата Ethereum. 

Този хард форк ефективно би пренавил мрежата до състояние, преди да са настъпили потенциални кражби, изисквайки от потребителите да приемат нов софтуер за портфейл, изрично предназначен да осуетява бъдещи атаки.

В центъра на стратегията на Buterin е приемането на нов тип транзакция, очертан в предложението за подобряване на Ethereum (EIP) 7560. Този тип транзакция използва усъвършенствани криптографски техники, включително подписи на Winternitz и технологии за доказване на нулево знание като STARKs, целящи да предпазят транзакциите от квантови атаки чрез защита на личните ключове на потребителите от излагане.

Освен това Бутерин се застъпва за интегрирането на ERC-4337 абстракция на акаунт за портфейли за интелигентни договори, повишавайки сигурността чрез предотвратяване на излагането на частни ключове по време на процеса на подписване. 

Абстракцията на акаунта действа като „портфейл за интелигентни договори“, позволявайки на потребителите да взаимодействат с мрежата на Ethereum, без да притежават личните си ключове или да се налага да поддържат Ether за транзакционни разходи.

В случай на квантова извънредна ситуация, потребителите, които не са изпълнили транзакции от своите портфейли Ethereum, ще останат защитени, тъй като само адресите на техните портфейли са публични. 

Бутерин също така предположи, че инфраструктурата, необходима за прилагане на предложения хардфорк, теоретично може да започне да се развива незабавно.

Реакция на общността

Общността на Ethereum активно обсъжда предложението на Бутерин за стратегия за хард форк за защита на Ethereum от възможни квантови атаки. Тази тема предизвика едновременно интерес и загриженост сред членовете.

Макар да се признава важността на подготовката за квантови заплахи, съществува скептицизъм относно това колко ефективни ще бъдат тези мерки срещу злонамерени потребители с достъп до квантови изчисления. DogeProtocol, член на общността, повдигна въпроси относно идентифицирането на легитимни притежатели на акаунти срещу нападатели в сценарии, при които квантовите компютри могат да проникнат в портфейлите на Ethereum.

DogeProtocol предложи използването на NIST стандартизирани алгоритми, комбинирани с класически алгоритми. Това обаче може да доведе до по-големи размери на блокове поради по-големите размери на подписа и публичния ключ в много пост-квантови методи.

Друг член на общността, nvmmonkey, препоръчва превантивна стратегия. Те предлагат интегриране на система за машинно обучение в мрежата от възли на Ethereum за откриване на големи, подозрителни транзакции, които биха могли да показват опасни дейности, задействайки спешни протоколи като разклонението на Старк.

Рискове, породени от квантовите компютри за блокчейна

Блокчейн технологията, включително криптовалути като биткойн и етериум, разчита на криптографски алгоритми като алгоритъма за цифров подпис на елиптична крива (ECDSA), за да защити транзакциите и да поддържа целостта на разпределената книга. 

Въпреки това, квантовите алгоритми, по-специално алгоритъмът на Шор, разработен от Питър Шор през 1994 г., представляват заплаха, като потенциално решават проблема с дискретния логаритъм върху елиптични криви, което е основата за сигурността на ECDSA. 

Тази възможност може да позволи на квантов компютър да фалшифицира цифрови подписи и по този начин да контролира всички средства, свързани с тези подписи.

Квантовите компютри биха могли също така да подкопаят други криптографски практики в блокчейн технологията, включително процеса на хеширане, който е централен за копаене и създаването на нови блокове. 

Докато хеширането (напр. SHA-256 в биткойн) не се разбива директно от алгоритъма на Шор, алгоритъмът на Гроувър, друг квантов алгоритъм, може теоретично да ускори процеса на намиране на прообраз на хеш, въпреки че ускоряването е по-малко драматично от това на Шор за криптиране .

Квантов скок: Готови ли сме?

Въпреки че настоящите квантови компютри все още не са в състояние да пробият ECDSA в практически мащаб, бързият темп на напредък предполага, че заплахата може да стане реална през следващите няколко години. Google планира да конструира квантов компютър, способен да обработва обширни бизнес и научни изчисления без грешки до 2029 г.

IBM наскоро представи “IBM Quantum Heron”, своя най-напреднал квантов процесор. Този процесор се отличава със своята висока производителност и ниски нива на грешки. IBM също представи IBM Quantum System Two, нов модулен квантов компютър. Тази система, която вече работи в Ню Йорк, е предназначена да се справи със сложни научни и бизнес изчисления.

Квантовата заплаха за настоящата криптография е факт, широко признат от изследователите. Има нарастващ акцент върху разработването и внедряването на квантово устойчиви или постквантови криптографски алгоритми.

Например Националният институт по стандарти и технологии (NIST) инициира процес за оценка и стандартизиране на устойчиви на квантово криптографски алгоритми с публичен ключ. Това могат да бъдат решаващи стъпки към поддържане на сигурността и устойчивостта на блокчейн и друга цифрова инфраструктура в лицето на квантовите изчисления.

Тъй като възможностите на квантовите компютри се развиват, съвместната ангажираност на изследователи, разработчици и политици ще стане от съществено значение.

Чрез приоритизиране на разработването и интегрирането на квантово устойчиви криптографски решения, общността на блокчейн може да защити чувствителна информация, да запази цифровото доверие и да гарантира продължаващата жизнеспособност на блокчейн в квантовата ера.

Следвайте ни в Google Новини