Az Ethereum Alapítvány közzétette a kvantumbiztonsági ütemtervet négy tervezett hard forkkal

Az Ethereum Alapítvány közzétett egy strukturált ütemterv a hálózat kvantumszámítástechnikai fenyegetésekkel szembeni védelme érdekében, négy tervezett hard forkot és egy sor protokoll szintű változást vázolva fel, amelyek az Ethereum verem minden rétegét érinteni fogják. Az alapítvány arra számít, hogy a mag átalakítása 2029-re befejeződik, bár a tágabb ökoszisztémában a teljes migráció várhatóan további néhány évet vesz igénybe.

Miért készül az Ethereum most a kvantumfenyegetésekre?

A legtöbb fejlesztő becslése szerint a blokklánc-hálózatokat biztosító kriptográfiai rendszereket feltörni képes kvantumszámítógépek várhatóan még nyolc-tizenkét évig nem léteznek. Ezen ütemterv ellenére az Ethereum Alapítvány egyértelművé tette, hogy miért kell a munkát most elkezdeni.

Egy decentralizált globális protokoll migrálása nem gyors folyamat. Évekig tartó kutatást, mérnöki munkát, hivatalos ellenőrzést és csapatok közötti koordinációt igényel egy több milliárd dollár értékű tranzakciót kezelő rendszer minden rétegében. Az alapítvány ezt egy konkrét határidőkkel járó mérnöki problémaként, nem pedig távoli hipotetikus megoldásként fogalmazta meg.

Az Ethereum Alapítványnál már több mint nyolc éve folyik posztkvantum kriptográfiai kutatás, amelyben a kriptográfiára, a protokollarchitektúrára és a koordinációra összpontosító csapatok vesznek részt. A nemrégiben közzétett ütemterv a szétszórt, feltáró kutatási fázisból egy strukturált és nyilvánosan hozzáférhető tervvé való átállást jelez, konkrét elágazási célokkal.

A kvantum-számítástechnika és a blokkláncok alapvető problémája

A nyilvános kulcsú titkosítás a digitális tulajdonlás, hitelesítés és konszenzus alapja minden nagyobb blokklánc-hálózatban, beleértve az Ethereumot is. Egyszerűen fogalmazva, ez az a rendszer, amely bizonyítja, hogy a pénztárcád a tulajdonodban van, és engedélyezi a tranzakcióidat. A kvantumszámítógépektől, amint elég erősek lesznek, széles körben elvárják, hogy képesek legyenek feltörni ezt a rendszert azáltal, hogy megoldják azokat a matematikai problémákat, amelyek jelenleg biztonságossá teszik.

Az Ethereum esetében ez a fenyegetés a protokoll három különálló rétegére terjed ki, amelyek mindegyike saját migrációs stratégiát igényel.

Melyek a négy hard fork az Ethereum kvantum ütemtervében?

Az Ethereum Alapítvány kutatócsoportja négy konkrét protokollfrissítést javasolt, amelyek mindegyike a kvantum-rezilienciának egy másik aspektusát célozza meg. A hard fork, a kifejezéssel kevésbé ismerősek számára, a blokklánc szabályainak állandó módosítása, amely előírja, hogy minden résztvevő frissítsen a hálózattal való kompatibilitás fenntartása érdekében.

A négy tervezett fejlesztés a következő:

• A Fork I egy kvantumbiztos nyilvános kulcsot ad a hálózati validátoroknak, amely gyorsan aktiválható, ha egy arra alkalmas kvantumszámítógép a vártnál hamarabb megjelenik.
• A Fork J csökkenti a biztonságos posztkvantum aláírások ellenőrzésével járó gázköltségeket, így az új kriptográfiai módszerek praktikusabbak lesznek a nagy léptékű alkalmazáshoz.
• A Fork L tömöríti a hálózat blokklánc-állapot reprezentációs képességét nulla tudású bizonyításokban, javítva a hatékonyságot az új kriptográfiai szabványok alatt.
• A Fork M kiterjeszti a kvantumvédelmet az Ethereum 2. rétegű hálózataira, amelyek a felhasználókkal való tevékenységek nagy részét feldolgozzák az ökoszisztémában.

A fejlesztők fontolgatják az első két forkot, a Fork I-et és a Fork J-t, hogy beépítsék a hamarosan megjelenő Hegota hard forkba, amely várhatóan még idén bevetésre kerül.

Hogyan fogja az átmenet befolyásolni az Ethereum protokoll egyes rétegeit?

A migráció mindhárom alapvető protokollréteget érinti, mindegyiknek megvan a saját technikai megközelítése és ütemterve.

Fedezze fel az ígéretes projekteket...

Ígéretes projektek...

(Hirdetés)

A cikk folytatódik...

A végrehajtási rétegen a hangsúly azon van, hogy a felhasználók a fiókabsztrakció révén áttérhessenek a kvantumbiztonságos hitelesítésre. A fiókabsztrakció egy olyan mechanizmus, amely lehetővé teszi a tárcák programozható szabályok szerint való működését fix kriptográfiai feltételezések helyett, ami azt jelenti, hogy a felhasználók új aláírási sémákra válthatnak anélkül, hogy kényszerített, egyidejű, hálózatszintű frissítésre lenne szükség.

A konszenzusos rétegen a kihívás összetettebb. Az Ethereum jelenleg BLS aláírásokat használ az érvényesítő hitelesítéshez. A BLS egy olyan aláírási séma, amelyet azért értékelnek, mert képes több ezer egyedi érvényesítő aláírást egyetlen kompakt bizonyítékba összesíteni, ami kritikus fontosságú egy több százezer aktív érvényesítővel rendelkező hálózat esetében. 

A posztkvantum alternatívák, különösen a leanXMSS nevű sémát használó hash-alapú aláírások, nem rendelkeznek ugyanazokkal a natív aggregációs tulajdonságokkal. Ennek kompenzálására az Ethereum kutatói egy SNARK-alapú aggregációs megközelítést fejlesztenek egy leanVM nevű minimális nulla tudású virtuális gép használatával.

Az adatrétegen a migráció kiterjed a BLOB objektumok hálózat általi kezelésének biztosítására, amelyek a 2. rétegbeli adatok elérhetőségének támogatására használt nagy adatcsomagok. A 2024-es Dencun frissítés bevezette a BLOB-kezelést a 2. rétegbeli díjak jelentős csökkentése érdekében, és az infrastruktúra posztkvantum biztonságának biztosítása a szélesebb körű átmenet szükséges része.

A skálázhatóság kihívása a posztkvantum kriptográfiában

A posztkvantum kriptográfiai sémák egyik állandó technikai problémája, hogy lényegesen nagyobb aláírásokat generálnak és több számítási erőforrást igényelnek, mint a helyettesített módszerek. Ez közvetlen feszültséget teremt az Ethereum azon folyamatos erőfeszítéseivel, hogy alacsonyan tartsa a díjakat és magasan a tranzakciók áteresztőképességét.

Az Ethereum kutatói a nulla tudásalapú aggregációs technikák fejlesztését használják elsődlegesen ennek a kompromisszumnak a kezelésére. A cél a megnövekedett kriptográfiai terhelés elnyelése anélkül, hogy az arányos költségnövekedést a felhasználókra vagy az érvényesítőkre hárítanák.

Az átmenetet irányító tágabb elvet a kutatók „kriptográfiai agilitásnak” nevezik, ami a protokoll olyan megtervezésére utal, hogy alapvető kriptográfiai primitívjei idővel lecserélhetők legyenek anélkül, hogy zavaró, teljes körű hálózati átalakításra lenne szükség.

Hol illeszkedik a kvantum ütemterv az Ethereum tágabb fejlesztési tervébe?

A kvantum ütemterv egy olyan időszakban jelenik meg, amikor az Ethereum alapvető technikai irányára megújult a hangsúly. Idén év elején Vitalik Buterin társalapító... nyilvánosan megtámadták az a feltételezés, hogy a 2. rétegbeli hálózat növekedése automatikusan egyenlő az Ethereum skálázásával, ami szélesebb körű párbeszédet indított el arról, hogy milyennek kellene lennie a hálózat hosszú távú architektúrájának.

A posztkvantum alapú fejlesztés közvetlen része ennek az átgondolt ütemtervnek. Buterin az alapítvány posztkvantum tervezési dokumentumát „nagyon fontosnak” nevezte, és külön is közzétett javaslatokat a titkosítási algoritmusokkal és a tranzakció-ellenőrzési módszerekkel kapcsolatban, amelyek ugyanezt a fenyegetést célozzák. Míg a korábbi frissítési ciklusok a felhasználói élményt és a díjak csökkentését helyezték előtérbe, a jelenlegi fázis a hosszú távú kriptográfiai tartósságot adja hozzá elsődleges tervezési korlátként.

Tudástár

1. Ethereum Alapítvány az X-enMárcius 24-jei bejegyzés

2. Post Quantum Ethereum weboldalÁltalános információk

3. CoinDesk jelentéseAz Ethereum döntő pillanattal néz szembe a nagy tétekkel járó egyensúlyozásban, mivel a skálázás, a kvantum és a mesterséges intelligencia okozta nyomás fokozódik.

4. A DL News jelentéseÚjragondolják az Ethereum 2. rétegét? Vitalik Buterin új ütemtervet mutat be az árfolyam zuhanása közepette