Виталик Бутерин представил дорожную карту Ethereum для защиты от угрозы квантовых вычислений

Сооснователь Ethereum, Виталик Бутерин, в четверг представил дорожную карту по защите блокчейна от долгосрочных рисков, связанных с квантовыми компьютерами. Этот шаг последовал за созданием в Ethereum Foundation специальной исследовательской группы, занимающейся изучением этой проблемы.

Хотя практические квантовые компьютеры, способные взламывать современную криптографию, пока не существуют, в будущем они могут взломать цифровые подписи и криптографические системы, обеспечивающие безопасность Ethereum.

В публикации в X Бутерин выделил четыре ключевые области уязвимости: подписи валидаторов, используемые в процессе консенсуса, система обеспечения доступности данных Ethereum, обычные подписи кошельков и определенные доказательства с нулевым разглашением, используемые приложениями и сетями второго уровня.

Важной частью плана является изменение способа, которым валидаторы Ethereum подписывают и подтверждают блоки. В настоящее время они используют тип цифровой подписи, называемый BLS. В мире с мощными квантовыми компьютерами эти подписи в конечном итоге могут быть взломаны. Бутерин предлагает перейти на "хеш-основанные" подписи, которые считаются гораздо более безопасными от квантовых атак.

Еще одна область, требующая обновления, - это то, как Ethereum проверяет и хранит большие объемы данных о транзакциях. Используемая сегодня система основана на криптографическом инструменте под названием KZG commitments. Замена этого на квантово-устойчивую альтернативу возможна, по словам Бутерина, но это потребует значительной инженерной работы "за кулисами" и может усложнить некоторые части системы.

Для обычных пользователей предлагаемое решение связано с запланированным обновлением под названием EIP-8141. Простыми словами, это обновление сделает кошельки Ethereum более гибкими. В настоящее время большинство кошельков используют один стандартный тип цифровой подписи для подтверждения транзакций. EIP-8141 позволит учетным записям в будущем переключаться на различные типы подписей, включая те, которые предназначены для защиты от квантовых компьютеров.

Аналогичная проблема существует с доказательствами с нулевым разглашением, типом продвинутой криптографии, используемой инструментами конфиденциальности и многими сетями масштабирования второго уровня. Квантово-устойчивые версии этих доказательств в настоящее время значительно дороже для проверки в Ethereum.

Бутерин указал на долгосрочное решение, встроенное в EIP-8141, известное как "рамки проверки". Они позволят сети объединять множество подписей и доказательств в одно объединенное доказательство. Вместо проверки каждого из них по отдельности в блокчейне, Ethereum потребуется проверить только одно сжатое доказательство, что поможет снизить затраты.

Читайте далее: Угроза квантовых вычислений становится реальностью: Ethereum Foundation уделяет приоритетное внимание безопасности с помощью leanVM и PQ signatures