Kvantová nouze: závod Etherea s časem

Ethereum se připravuje na kvantové hrozby. Jak komunita reaguje na Buterinův nový návrh a jak reálné je nebezpečí?

Exponenciální pokrok kvantové výpočetní technologie představuje pro blockchainové platformy skličující výzvu a potenciálně podkopává bezpečnostní protokoly, které tvoří základ těchto sítí, přičemž Ethereum (ETH) není výjimkou. 

V reakci na tuto naléhavou obavu Vitalik Buterin, spoluzakladatel společnosti Ethereum, vedl diskuse o výzkumu Ethereum s cílem řešit a zmírnit zranitelnosti, které kvantové výpočty zavádějí do Etherea.

Ponořit se do Buterinovy ​​strategie 

Buterin předvídá potenciální „kvantovou nouzi“, kde by nástup kvantových výpočetních schopností mohl vést k rozsáhlé krádeži aktiv Etherea.

Aby čelil této hrozící hrozbě, Buterin navrhl mnohostranný přístup, počínaje implementací hard forku sítě Ethereum. 

Tento hard fork by efektivně přetočil síť do stavu před případnými krádežemi, což by vyžadovalo, aby uživatelé přijali nový software peněženky výslovně navržený k maření budoucích útoků.

Středobodem Buterinovy ​​strategie je přijetí nového typu transakce nastíněného v návrhu na vylepšení Etherea (EIP) 7560. Tento typ transakce využívá pokročilé kryptografické techniky, včetně Winternitzových podpisů a technologií prokazujících nulové znalosti, jako jsou STARK, s cílem chránit transakce před kvantitativním útoky zabezpečením soukromých klíčů uživatelů před vystavením.

Buterin dále obhajuje integraci abstrakce účtu ERC-4337 pro peněženky s inteligentními smlouvami, čímž se zvýší bezpečnost tím, že se zabrání odhalení soukromých klíčů během procesu podepisování. 

Abstrakce účtu funguje jako „peněženka pro chytré smlouvy“, která uživatelům umožňuje komunikovat se sítí Ethereum, aniž by vlastnili své soukromé klíče nebo museli udržovat Ether pro transakční náklady.

V případě kvantové nouze by uživatelé, kteří neprovedli transakce ze svých peněženek Ethereum, zůstali chráněni, protože veřejné jsou pouze adresy jejich peněženek. 

Buterin také navrhl, že infrastruktura nezbytná k uzákonění navrhovaného hard forku by teoreticky mohla začít vývoj okamžitě.

Reakce Společenství

Komunita Ethereum aktivně diskutuje o Buterinově návrhu strategie hard forku na ochranu Etherea před možnými kvantovými útoky. Toto téma vyvolalo mezi členy jak zájem, tak obavy.

I když se uznává důležitost přípravy na kvantové hrozby, panuje skepse ohledně toho, jak účinná budou tato opatření proti uživatelům se zlými úmysly s přístupem ke kvantovým počítačům. DogeProtocol, člen komunity, vznesl otázky ohledně identifikace legitimních držitelů účtů versus útočníků ve scénářích, kdy se kvantové počítače mohou nabourat do peněženek Ethereum.

DogeProtocol navrhl použití standardizovaných algoritmů NIST v kombinaci s klasickými algoritmy. To by však mohlo vést k větším velikostem bloků v důsledku větší velikosti podpisu a veřejného klíče v mnoha postkvantových metodách.

Další člen komunity, nvmmonkey, doporučuje preventivní strategii. Navrhují integrovat systém strojového učení do sítě uzlů Ethereum, aby bylo možné odhalit velké, podezřelé transakce, které by mohly naznačovat nebezpečné aktivity, spouštějící nouzové protokoly, jako je Stark emergence fork.

Rizika, která pro blockchain představují kvantové počítače

Technologie blockchain, včetně kryptoměn, jako je Bitcoin a Ethereum, se spoléhá na kryptografické algoritmy, jako je Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) k zabezpečení transakcí a zachování integrity distribuované účetní knihy. 

Kvantové algoritmy, zejména Shorův algoritmus vyvinutý Peterem Shorem v roce 1994, však představují hrozbu tím, že potenciálně řeší problém diskrétního logaritmu na eliptických křivkách, což je základ pro bezpečnost ECDSA. 

Tato schopnost by mohla kvantovému počítači umožnit padělání digitálních podpisů a tím i kontrolu veškerých finančních prostředků spojených s těmito podpisy.

Kvantové počítače by také mohly podkopat další kryptografické praktiky v rámci technologie blockchain, včetně procesu hašování, který je zásadní pro těžbu a vytváření nových bloků. 

Zatímco hašování (např. SHA-256 v bitcoinech) není přímo narušeno Shorovým algoritmem, Groverův algoritmus, další kvantový algoritmus, by teoreticky mohl urychlit proces hledání předobrazu haše, ačkoli urychlení je méně dramatické než u Shorova šifrování. .

Kvantový skok: Jsme připraveni?

Ačkoli současné kvantové počítače ještě nejsou schopny prolomit ECDSA v praktickém měřítku, rychlé tempo pokroku naznačuje, že hrozba by se mohla stát reálnou během několika příštích let. Google plánuje do roku 2029 postavit kvantový počítač schopný bezchybně zpracovávat rozsáhlé obchodní a vědecké výpočty.

IBM nedávno představilo „IBM Quantum Heron“, svůj nejpokročilejší kvantový procesor. Tento procesor vyniká vysokým výkonem a nízkou chybovostí. IBM také představila IBM Quantum System Two, nový modulární kvantový počítač. Tento systém, který již funguje v New Yorku, je navržen tak, aby se vypořádal se složitými vědeckými a obchodními výpočty.

Kvantová hrozba pro současnou kryptografii je fakt, který vědci široce uznávají. Stále větší důraz je kladen na vývoj a implementaci kvantově odolných nebo postkvantových kryptografických algoritmů.

Například Národní institut pro standardy a technologie (NIST) zahájil proces hodnocení a standardizace kvantově odolných kryptografických algoritmů s veřejným klíčem. To by mohly být zásadní kroky k udržení bezpečnosti a odolnosti blockchainu a další digitální infrastruktury tváří v tvář kvantovým počítačům.

S tím, jak se vyvíjejí schopnosti kvantových počítačů, bude spolupráce výzkumníků, vývojářů a tvůrců politik zásadní.

Upřednostněním vývoje a integrace kvantově odolných kryptografických řešení může blockchainová komunita ochránit citlivé informace, zachovat digitální důvěru a zajistit pokračující životaschopnost blockchainu v kvantové éře.

Sledujte nás ve Zprávách Google