Ethereum готовится к квантовой эре: опубликованы результаты более 8 лет исследований, полный переход планируется к 2029 году.

Основные моменты статьи:

• Открыт портал, объединяющий результаты 8 лет исследований.
• Завершение перехода на L1 планируется к 2029 году.

Полная готовность к квантовой устойчивости

Фонд Ethereum 24 числа открыл специальный портал, посвященный мерам безопасности, обеспечивающим устойчивость к квантовым вычислениям (PQ). Это собрание результатов исследований, проведенных различными командами фонда на протяжении более 8 лет, демонстрирующее стремление Ethereum к активной подготовке сети к потенциальным угрозам, связанным с квантовыми компьютерами.

Ethereum стремится создать автономную и надежную инфраструктуру, рассчитанную на "века", и безопасность является для фонда одним из ключевых требований. В частности, фонд подчеркивает свою ответственность за разработку решений, устойчивых к фундаментальным изменениям в обработке информации, особенно к разрушению публичных ключей шифрования с помощью квантовых компьютеров.

Хотя квантовые компьютеры в конечном итоге могут нарушить управление правами собственности, аутентификацию и консенсус, поддерживаемые публичными ключами шифрования, исследователи фонда не считают, что "криптографически значимые квантовые компьютеры" появятся в ближайшем будущем.

В то же время подчеркивается, что для перехода распределенного глобального протокола требуется несколько лет подготовки и тщательной проверки, поэтому важно начинать подготовку до того, как угроза станет реальностью.

Портал является всеобъемлющим репозиторием информации о PQ для Ethereum, содержащим информацию о влиянии PQ на различные уровни протоколов, дорожную карту PQ, различные ресурсы для разработки и часто задаваемые вопросы о PQ.

Связанные материалы: Улучшение скорости, квантовой устойчивости и конфиденциальности Ethereum: исследователь представил план разработки

Подход Ethereum к PQ

Ethereum рассматривает переход к PQ с точки зрения "криптографической гибкости", предполагая возможность обновления основных криптографических примитивов, сохраняя при этом стабильность сети. Кроме того, квантовые риски рассматриваются как "возможность для продвижения передовых технологий в проектировании протоколов", и каждая команда параллельно занимается формальной верификацией алгоритмов PQ.

В настоящее время существует неопределенность относительно того, какие методы постквантовой криптографии (PQ) являются безопасными, эффективными и пригодными для глобального развертывания. Поэтому Ethereum придерживается политики приоритета криптографической гибкости, не фиксируя конкретные методы шифрования на раннем этапе. Вместо того, чтобы фиксировать методы шифрования на раннем этапе, акцент делается на проектировании, которое может учитывать будущие уязвимости и улучшения производительности, чтобы избежать риска возникновения новых уязвимостей в результате поспешной миграции.

Подход к обеспечению устойчивости к квантовым вычислениям состоит из нескольких уровней.

На уровне выполнения основное внимание уделяется обеспечению плавного перехода пользователей к квантово-устойчивой аутентификации, не вызывая при этом сбоев в сети. Используя абстракцию аккаунтов (например, ERC-4337), обеспечивается возможность постепенного перехода пользователей к квантово-устойчивым подписям, и продвигается стандартизация и опциональное внедрение квантово-устойчивой проверки подписей.

На уровне консенсуса планируется заменить текущий метод подписи валидаторов (BLS) на хэш-ориентированный leanXMSS. Для решения проблемы увеличения размера подписи разрабатывается метод агрегации на основе SNARK с использованием минимального zkVM под названием leanVM.

На уровне данных рассматривается возможность внедрения квантово-устойчивой обработки блобов.

Связанный материал: Фонд Ethereum объявил о планах разработки на 2026 год: усиление производительности, удобства и безопасности

Ответы на часто задаваемые вопросы

О рисках, связанных с квантовыми компьютерами:

• Основной риск связан с "публичной криптографией (цифровыми подписями)". Алгоритм Шора может использоваться для восстановления секретного ключа из открытого ключа, что может привести к краже средств и подделке.
• В Ethereum наиболее уязвимы внешние аккаунты (EOA) и ключи валидаторов.
• Невозможно изменить прошлые блоки или подтвержденную историю.
• "Кража данных сейчас и дешифровка позже" в основном относится к зашифрованным данным и не влияет на подписи в блокчейне.

Наиболее важные области риска (в порядке приоритета):

• ① Аккаунты пользователей (EOA) — самый большой пул активов, и открытый ключ может быть раскрыт после транзакции.
• ② Биржи, мосты, горячие кошельки кастодианов и другие системы с большими объемами операций.
• ③ Ключи управления и обновления: мультиподпись операторов, управляющих протоколом.
• ④ Ключи валидаторов: влияют на участие в консенсусе.

О средствах, которые долго не использовались, и заброшенных кошельках:

• Аккаунты, открытые, у которых публичный ключ никогда не был опубликован, не представляют прямой угрозы.
• В случае Ethereum, объем средств, которые невозможно перенести, составляет примерно 0,1% от общей эмиссии (для Bitcoin это около 5%, включая около 1 миллиона BTC, принадлежащих Сатоши Накамото).
• Вопрос о том, "ничего не делать" или "заморозить" средства, будет обсуждаться сообществом. Команда отдает предпочтение простому и экономичному пути миграции.

Предполагаемый график миграции на квантово-устойчивые алгоритмы (PQ)

• Обновление протокола L1, вероятно, будет завершено к 2029 году.
• Полная миграция на уровень выполнения потребует еще несколько лет.
• Миграция будет проходить в три этапа:
  • Подготовка и создание инфраструктуры.
  • Постепенное внедрение.
  • Интеграция на уровне протокола.

Принесут ли квантовые компьютеры новые возможности для блокчейна?

• Да. Переход на квантово-устойчивые алгоритмы повысит гибкость криптографических технологий и снизит зависимость от определенных предположений.
• В связи с необходимостью обработки больших объемов данных, ускоряются исследования в области технологий агрегации и доказательной компрессии, которые развиваются как общедоступные ресурсы с открытым исходным кодом.
• Интеграция квантово-устойчивых алгоритмов может стимулировать перепроектирование сетей и процессов проверки, а также предоставить возможности для упрощения общей сложности протокола.

Связанные материалы: Квантовые компьютеры не смогут взломать Bitcoin в течение 10-20 лет, есть запас времени, прогноз Arc Invest

Новости и цены Ethereum (ETH)

Как купить Ethereum