Vitalik Buterin szczegółowo przedstawia plan obrony Ethereum przed komputerami kwantowymi

TLDR

• Vitalik Buterin przedstawił plan ochrony Ethereum przed przyszłymi zagrożeniami związanymi z komputerami kwantowymi.
• Zidentyfikował podpisy walidatorów, dostępność danych, podpisy portfeli i dowody o zerowej wiedzy jako kluczowe obszary ryzyka.
• Buterin zaproponował zastąpienie podpisów walidatorów BLS podpisami opartymi na funkcjach skrótu w celu poprawy odporności kwantowej.
• Stwierdził, że Ethereum może zastąpić zobowiązania KZG alternatywami odpornymi na kwanty poprzez aktualizacje protokołu.
• Planowana aktualizacja EIP-8141 umożliwiłaby portfelom przyjęcie nowych schematów podpisów w przyszłości.

Vitalik Buterin przedstawił ustrukturyzowany plan ochrony Ethereum przed przyszłymi zagrożeniami związanymi z komputerami kwantowymi. Nakreślił aktualizacje techniczne, które chroniłyby podpisy cyfrowe, systemy danych i dowody kryptograficzne. Propozycja pojawia się po utworzeniu przez Ethereum Foundation dedykowanego zespołu badawczego zajmującego się kryptografią postkwantową.

Podzielił się planem działania we wpisie na X w czwartek i zidentyfikował cztery podstawowe obszary ryzyka. Stwierdził, że komputery kwantowe mogą w końcu złamać obecne systemy kryptograficzne. Chociaż takie maszyny jeszcze nie istnieją, wezwał do wczesnego przygotowania.

Buterin wymienił podpisy walidatorów, dostępność danych, podpisy portfeli i dowody o zerowej wiedzy jako punkty narażenia. Wyjaśnił, że Ethereum musi zaktualizować te komponenty, zanim systemy kwantowe osiągną dojrzałość. Opisał również zarówno krótkoterminowe, jak i długoterminowe ścieżki techniczne.

Vitalik Buterin celuje w podpisy walidatorów i konsensus Ethereum

Buterin skupił się na podpisach walidatorów używanych w procesie konsensusu Ethereum. Wyjaśnił, że walidatorzy obecnie polegają na podpisach cyfrowych BLS w celu potwierdzania bloków. Ostrzegł, że komputery kwantowe mogą w przyszłości złamać podpisy BLS.

Zaproponował zastąpienie BLS podpisami opartymi na funkcjach skrótu, które są odporne na ataki kwantowe. Stwierdził, że systemy oparte na funkcjach skrótu oferują silniejszą ochronę przed algorytmami kwantowymi. Dodał, że programiści muszą przeprojektować przepływy pracy walidatorów, aby wspierać tę transformację.

Odniósł się również do systemu dostępności danych Ethereum, który przechowuje partie transakcji. Powiedział, że sieć polega na zobowiązaniach KZG w celu weryfikacji dużych zestawów danych. Wyjaśnił, że inżynierowie mogliby zastąpić KZG alternatywami odpornymi na kwanty, chociaż zmiana wymagałaby głębokich aktualizacji protokołu.

Zauważył, że takie aktualizacje zwiększyłyby złożoność inżynieryjną. Stwierdził, że programiści muszą ostrożnie zarządzać kompromisami wydajnościowymi. Podkreślił, że sieć może wykonać te zmiany za pomocą skoordynowanych aktualizacji.

Portfele Ethereum, EIP-8141 i dowody o zerowej wiedzy

Buterin powiązał bezpieczeństwo portfela z planowaną aktualizacją o nazwie EIP-8141. Wyjaśnił, że większość portfeli obecnie zależy od jednego standardu podpisu w celu zatwierdzania transakcji. Powiedział, że EIP-8141 umożliwiłby kontom przyjęcie nowych schematów podpisów w przyszłości.

Opisał EIP-8141 jako aktualizację elastyczności dla kont Ethereum. Stwierdził, że użytkownicy mogliby migrować do podpisów odpornych na kwanty, gdy będzie to wymagane. Dodał, że takie podejście unika wymuszonych zmian podpisów w całej sieci.

Omówił również ryzyka związane z dowodami o zerowej wiedzy używanymi przez narzędzia prywatności i sieci warstwy 2. Powiedział, że obecne dowody odporne na kwanty kosztują więcej w weryfikacji na Ethereum. Przyznał, że wyższe koszty weryfikacji stwarzają wyzwania techniczne.

Buterin zaproponował długoterminowy mechanizm zwany ramkami walidacji w ramach EIP-8141. Powiedział, że ramki walidacji łączyłyby wiele podpisów i dowodów w jeden skompresowany dowód. Wyjaśnił, że Ethereum weryfikowałby jeden połączony dowód zamiast wielu indywidualnych kontroli.

Stwierdził, że ta metoda kompresji obniżyłaby pracę weryfikacyjną w łańcuchu. Powiedział, że system pomógłby zarządzać kosztami przy jednoczesnym przyjęciu kryptografii odpornej na kwanty. Ethereum Foundation ustanowiła swój zespół badawczy zajmujący się kryptografią postkwantową na krótko przed opublikowaniem tego planu działania.

Wpis Vitalik Buterin Details Ethereum Quantum Defense Roadmap pojawił się po raz pierwszy na Blockonomi.