Google предупреждает: пять путей квантовой атаки могут поставить под угрозу 100 миллиардов долларов в Ethereum

Новая статья Google Quantum AI предупреждает, что квантовые компьютеры могут использовать не менее пяти уязвимостей в Ethereum, что ставит под угрозу активы на сумму более 100 миллиардов долларов.

Поскольку публичные ключи Ethereum становятся постоянно видимыми после совершения транзакции пользователем, Google оценивает, что топ-1000 кошельков и не менее 70 крупных смарт-контрактов, контролируемых администраторами, включая те, которые поддерживают ключевые стейблкоины, подвержены квантовым атакам.

В статье говорится, что система proof-of-stake Ethereum, основные сети второго уровня и однократная настройка доступности данных уязвимы. Хотя Ethereum Foundation работает над квантово-устойчивыми обновлениями к 2029 году, существующие контракты и инфраструктура должны быть обновлены и переключены на новые ключи независимо друг от друга.

Большая часть онлайн-реакции на статью Google Quantum AI, опубликованную поздно в понедельник, была сосредоточена на биткоине. Речь шла о девятиминутной атаке, вероятности кражи в 41% и о 6,9 миллионах биткоинов, которые могут быть скомпрометированы.

Раздел, посвященный Ethereum, получил меньше внимания. Он заслуживает большего.

В техническом документе, написанном в соавторстве с исследователем Ethereum Foundation Джастином Дрейком и Дэном Боне из Стэнфордского университета, описано пять способов, которыми квантовый компьютер может атаковать Ethereum, каждый из которых нацелен на разные части сети.

Общий объем подверженных риску активов превышает 100 миллиардов долларов по текущим ценам, и сопутствующие последствия могут быть гораздо более серьезными.

В биткоине ваш публичный ключ (криптографическая идентификация, связанная с вашими средствами) может оставаться скрытым за хешем, своего рода цифровым отпечатком, пока вы не совершите транзакцию. В Ethereum, как только пользователь отправляет транзакцию, его публичный ключ становится постоянно видимым в блокчейне.

Не существует способа изменить его без полного закрытия аккаунта. Google оценивает, что топ-1000 кошельков Ethereum по балансу, содержащих примерно 20,5 миллиона ETH, подвержены риску.

Квантовый компьютер, способный взломать один ключ за девять минут, может обработать все 1000 ключей менее чем за девять дней.

Многие смарт-контракты в Ethereum, самоисполняющиеся программы, которые обеспечивают кредитование, торговлю и выпуск стейблкоинов, предоставляют специальные привилегии небольшому числу административных аккаунтов. Эти администраторы могут приостановить работу контракта, обновить его код или переместить средства.

Google обнаружила не менее 70 крупных контрактов с административными ключами, которые находятся в открытом доступе в сети, и содержат около 2,5 миллиона ETH. Но больший риск заключается в том, что контролируют эти ключи, помимо ETH.

Административные аккаунты также управляют правом эмиссии для стейблкоинов, таких как USDT и USDC, что означает, что квантовый атакующий, взломавший один из таких ключей, может напечатать неограниченное количество токенов. В статье оценивается, что примерно 200 миллиардов долларов стейблкоинов и токенизированных активов в Ethereum зависят от этих уязвимых административных ключей.

Взлом даже одного из них может спровоцировать цепную реакцию во всех рынках кредитования, которые принимают эти токены в качестве залога.

Ethereum обрабатывает большую часть своих транзакций через сети второго уровня, отдельные системы, такие как Arbitrum и Optimism, которые обрабатывают операции вне основной цепи и сообщают о них.

Вторичные сети (L2) используют встроенные криптографические инструменты Ethereum, ни один из которых не является устойчивым к квантовым вычислениям. В статье оценивается, что не менее 15 миллионов ETH, находящихся во вторичных сетях и кросс-чейн мостах, подвержены риску.

Только StarkNet, использующая другой тип математики, основанный на хеш-функциях, а не на эллиптических кривых, считается безопасной.

Ethereum обеспечивает свою безопасность с помощью механизма proof-of-stake, где валидаторы (участники сети, которые блокируют ETH в качестве залога) голосуют за то, какие транзакции являются действительными. Эти голоса аутентифицируются с использованием схемы цифровой подписи, которая, по мнению авторов статьи, уязвима для квантовых компьютеров.

Приблизительно 37 миллионов ETH находятся в залоге. Если злоумышленник получит контроль над одной третью валидаторов, сеть больше не сможет завершать транзакции. Контроль над двумя третями дает злоумышленнику возможность переписать историю цепочки.

В статье отмечается, что если стейкинг сконцентрирован в крупных пулах, таких как Lido, занимающая примерно 20%, то атака на инфраструктуру одного из провайдеров может значительно сократить время, необходимое для ее осуществления.

Это вектор атаки, не имеющий аналогов. Ethereum использует систему Data Availability Sampling для проверки того, что данные транзакций, публикуемые вторичными сетями, действительно существуют. Эта система зависит от однократной процедуры настройки, в ходе которой был сгенерирован секретный номер, который должен был быть уничтожен после этого.

Дрейк, один из соавторов статьи, работает в Ethereum Foundation. На прошлой неделе Фонд запустил исследовательский портал, посвященный пост-квантовым технологиям, который является результатом восьми лет работы. Тестовые сети выпускаются еженедельно, а дорожная карта многоэтапного обновления направлена на внедрение устойчивой к квантовым вычислениям криптографии к 2029 году.

Время создания блоков в Ethereum составляет 12 секунд, что делает кражу транзакций в реальном времени гораздо более сложной, чем в Bitcoin, где блоки создаются каждые 10 минут.

Однако в статье четко говорится, что обновление базового уровня Ethereum не автоматически решает проблему тысяч смарт-контрактов, которые уже на нем развернуты. Каждый протокол, мост и вторичная сеть должны независимо обновлять свой собственный код и менять свои ключи. Ни одна организация не контролирует этот процесс.

Квантовый компьютер может восстановить этот секрет из общедоступных данных. После восстановления он становится постоянным инструментом, обычным программным обеспечением, которое может подделывать доказательства проверки данных навсегда, без необходимости повторного доступа к квантовым вычислениям.