Ethereum เผชิญกับการแลกเปลี่ยนระหว่างความเร็วและความปลอดภัยด้วยการเปลี่ยนแปลงเชิงควอนตัม

ภัยคุกคามจากควอนตัม: จริงแต่ไม่เร่งด่วนในทันที

Ethereum อาศัยระบบการเข้ารหัสที่ยังคงปลอดภัยต่อคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรควอนตัมที่ก้าวหน้าเพียงพออาจสามารถทำลายระบบเหล่านี้ได้ในสักวันหนึ่ง ซึ่งอาจเปิดเผยคีย์ส่วนตัวและทำให้มูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ตกอยู่ในความเสี่ยง

โครงการหลังยุคควอนตัมของ Ethereum ส่งข้อความที่ชัดเจน: ไม่มีภัยคุกคามทันที แต่การชักช้าการดำเนินการก็ไม่ใช่ตัวเลือก

การอัปเกรดเครือข่ายแบบกระจายอำนาจทั่วโลกเป็นความพยายามที่ซับซ้อนและใช้เวลาหลายปีที่ต้องการ:

ด้วยเหตุนี้ Ethereum จึงกำหนดเป้าหมายความพร้อมที่ปลอดภัยต่อควอนตัมประมาณปี 2029 ซึ่งเป็นช่วงก่อนที่ภัยคุกคามจะคาดว่าจะกลายเป็นจริง

เหตุใดการเข้ารหัสที่ปลอดภัยต่อควอนตัมจึงอาจทำให้ Ethereum ช้าลง

เมื่อมองแวบแรก การเข้ารหัสที่ปลอดภัยต่อควอนตัมมาพร้อมกับการแลกเปลี่ยนสำคัญ: โครงการหลังยุคควอนตัมจำนวนมากใช้ทรัพยากรมากกว่าระบบการเข้ารหัสที่ Ethereum ใช้ในปัจจุบัน

เมื่อเปรียบเทียบกับลายเซ็นการเข้ารหัสในปัจจุบัน ทางเลือกหลังยุคควอนตัมส่วนใหญ่มักจะ:

• สร้างลายเซ็นที่ใหญ่กว่า ทำให้ปริมาณข้อมูลต่อธุรกรรมเพิ่มขึ้น

• ต้องการทรัพยากรการคำนวณมากขึ้นสำหรับการตรวจสอบ

• ขาดความสามารถในการรวมกลุ่มแบบบิวท์อินที่มีประสิทธิภาพ

สิ่งนี้สร้างความท้าทายสำคัญสามประการสำหรับ Ethereum:

แบนด์วิดท์และพื้นที่จัดเก็บข้อมูล

ลายเซ็นที่ใหญ่กว่าส่งผลให้:  

ต้นทุนการคำนวณ

ผู้ตรวจสอบมีหน้าที่รับผิดชอบในการตรวจสอบลายเซ็น หากลายเซ็นเหล่านั้นซับซ้อนมากขึ้น:

การสูญเสียประสิทธิภาพในการรวมกลุ่ม

ชั้นฉันทามติของ Ethereum ในปัจจุบันได้รับประโยชน์จากลายเซ็น Boneh-Lynn-Shacham (BLS) ซึ่งช่วยให้สามารถรวมกลุ่มได้อย่างมีประสิทธิภาพ โครงการที่ปลอดภัยต่อควอนตัมส่วนใหญ่ไม่รองรับความสามารถนี้โดยธรรมชาติ ทำให้เกิดอุปสรรคด้านความสามารถในการขยายขนาดอย่างมีนัยสำคัญ

ปัญหาชั้นฉันทามติ

ความเสี่ยงด้านประสิทธิภาพที่สำคัญที่สุดอยู่ในชั้นฉันทามติของ Ethereum ผู้ตรวจสอบหลายพันรายในปัจจุบันส่งการรับรองที่รวมกลุ่มได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านลายเซ็น BLS สิ่งนี้ช่วยรักษา:

ทางเลือกที่ปลอดภัยต่อควอนตัมจำนวนมากในปัจจุบันไม่ได้เสนอประสิทธิภาพในระดับเดียวกัน โดยเฉพาะในด้านต่างๆ เช่น การรวมกลุ่ม

หาก Ethereum จะเพียงแค่แทนที่ BLS ด้วยทางเลือกที่หนักกว่า เครือข่ายอาจเผชิญ:

• การแพร่กระจายบล็อกที่ช้าลง

• ภาระผู้ตรวจสอบที่สูงขึ้น

• ประสิทธิภาพโดยรวมที่ลดลง

คุณทราบหรือไม่? Ethereum ไม่ได้แทนที่ลายเซ็นทั้งหมด แต่จะใช้ SNARKs เพื่อบีบอัดหลักฐานที่หนักหลายพันรายการให้เป็นใบเสร็จการเข้ารหัสแบบกะทัดรัดรายการเดียว

โซลูชันของ Ethereum: อย่าแทนที่แต่ออกแบบใหม่

แทนที่จะยอมรับประสิทธิภาพที่ช้าลง นักพัฒนา Ethereum กำลังดำเนินการตามเส้นทางที่ชาญฉลาดกว่า: ออกแบบระบบใหม่เพื่อดำเนินการภายในข้อจำกัดที่ปลอดภัยต่อควอนตัม แนวคิดหลักคือการรวมกลุ่มแบบ SNARK

สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับอะไร?

แทนที่จะตรวจสอบลายเซ็นขนาดใหญ่หลายพันรายการทีละรายการ เครือข่ายจะตรวจสอบหลักฐานการเข้ารหัสแบบกะทัดรัดรายการเดียวที่รับรองความถูกต้องของลายเซ็นพื้นฐานทั้งหมด

วิธีการนี้:

• บีบอัดข้อมูลจำนวนมากให้เป็นหลักฐานที่กะทัดรัด

• ลดภาระการตรวจสอบ

• ช่วยรักษาความสามารถในการขยายขนาด

พูดง่ายๆ Ethereum กำลังทำงานเพื่อสร้างประสิทธิภาพใหม่บนการเข้ารหัสที่ใช้ทรัพยากรมากขึ้น

ชั้นการดำเนินการ: ที่ผู้ใช้รู้สึกได้

ชั้นการดำเนินการซึ่งกระเป๋าเงินและธุรกรรมทำงาน คือที่ที่ผู้ใช้จะรู้สึกถึงผลกระทบโดยตรงที่สุด

การปรับเปลี่ยนที่อาจเกิดขึ้นได้แก่:

• ค่าแก๊สที่สูงขึ้นเล็กน้อยเนื่องจากการตรวจสอบลายเซ็นที่ซับซ้อนกว่า

• การออกแบบกระเป๋าเงินที่อัปเดตซึ่งใช้ประโยชน์จากการแยกบัญชี

• การโยกย้ายแบบเป็นขั้นตอนแทนที่จะเป็นการเปลี่ยนแปลงทั่วทั้งเครือข่อยอย่างกะทันหัน

เป้าหมายคือการลดการหยุดชะงักให้เหลือน้อยที่สุดในขณะที่อนุญาต:

• ระบบการเข้ารหัสเก่าและใหม่ทำงานควบคู่กัน

• ผู้ใช้อัปเกรดตามเวลาของตนเอง

• นักพัฒนาปรับตัวในลักษณะที่ควบคุมได้

คุณทราบหรือไม่? การอัปเกรดที่ปลอดภัยต่อควอนตัมไม่ได้เกี่ยวกับความปลอดภัยเพียงอย่างเดียว แต่เป็นความท้าทายแบบฟูลสแตกที่เกี่ยวข้องกับการเข้ารหัส เครือข่าย เศรษฐศาสตร์ และการออกแบบกระเป๋าเงิน Ethereum กำลังเปลี่ยนปัญหาที่อาจเกิดขึ้นให้เป็นโอกาสทางวิศวกรรม

ต้นทุนที่ซ่อนอยู่: ข้อมูลและภาระเครือข่าย

การเข้ารหัสที่ปลอดภัยต่อควอนตัมส่งผลกระทบมากกว่าธุรกรรมแต่ละรายการ ยังสร้างความกดดันเพิ่มเติมต่อชั้นข้อมูลของ Ethereum

องค์ประกอบการเข้ารหัสที่ใหญ่กว่าสามารถ:

• เพิ่มความกดดันต่อระบบความพร้อมใช้งานของข้อมูล

• ส่งผลกระทบต่อที่จัดเก็บ blob ที่ใช้ในโซลูชันการขยายขนาด

• ทำให้การแพร่กระจายเครือข่ายซับซ้อนขึ้น

นั่นคือเหตุผลที่แผนงานของ Ethereum รวมถึงการอัปเกรดในหลายชั้น แทนที่จะมุ่งเน้นเฉพาะการแทนที่ลายเซ็น

การแลกเปลี่ยนที่แท้จริง: ความปลอดภัยเทียบกับประสิทธิภาพ หรือทั้งสองอย่าง

โดยพื้นฐานแล้ว การอภิปรายนี้เกินกว่าความเร็วเพียงอย่างเดียว มันเกี่ยวกับการสร้างสมดุลที่เหมาะสมระหว่าง:

• ความปลอดภัย (การปกป้องจากการโจมตีแบบควอนตัม)

• ประสิทธิภาพ (ปริมาณงานและเวลาแฝง)

• ต้นทุน (ค่าแก๊สและทรัพยากรของผู้ตรวจสอบ)

• การกระจายอำนาจ (การรักษาข้อกำหนดโหนดให้เข้าถึงได้)

หากดำเนินการได้ไม่ดี การอัปเกรดที่ปลอดภัยต่อควอนตัมอาจนำไปสู่:

อย่างไรก็ตาม หากดำเนินการได้ดี อาจนำไปสู่:

คุณทราบหรือไม่? หากไม่มีวิศวกรรมที่ระมัดระวัง การเข้ารหัสที่ปลอดภัยต่อควอนตัมอาจทำให้ค่าแก๊สเพิ่มขึ้นและผลักดันผู้ตรวจสอบขนาดเล็กออกไป แนวทางหลายชั้นของ Ethereum มีเป้าหมายเพื่อรักษาเครือข่ายให้รวดเร็ว ราคาไม่แพง และกระจายอำนาจอย่างแท้จริง

เหตุใด Ethereum จึงเคลื่อนไหวอย่างระมัดระวัง

Ethereum ตั้งใจหลีกเลี่ยงการรีบเร่งไปสู่โซลูชันเดียว มีเหตุผลหลายประการสำหรับสิ่งนี้

การเลือกระบบการเข้ารหัสที่ไม่ถูกต้องอาจ:

• แนะนำช่องโหว่ใหม่

• ล็อคเครือข่ายให้อยู่ในการออกแบบที่ไม่มีประสิทธิภาพ

• เปิดพื้นผิวการโจมตีที่ไม่เคยมีมาก่อน

แทนที่จะทำเช่นนั้น นักพัฒนาให้ความสำคัญกับความคล่องตัวในการเข้ารหัส:

• ความสามารถในการอัปเกรดอัลกอริทึมเมื่อเวลาผ่านไปตามความจำเป็น

• ความยืดหยุ่นในการตอบสนองต่อการค้นพบใหม่

• การหลีกเลี่ยงการแลกเปลี่ยนที่ย้อนกลับไม่ได้

การเข้ารหัสที่ปลอดภัยต่อควอนตัมจะทำให้ Ethereum ช้าลงหรือไม่?

การผลักดันสู่การเข้ารหัสที่ปลอดภัยต่อควอนตัมกำลังเปิดเผยความจริงที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น นี่ไม่ใช่แค่ปัญหาความปลอดภัย แต่เป็นความท้าทายทางวิศวกรรมแบบฟูลสแตกที่ครอบคลุมการเข้ารหัส เครือข่าย เศรษฐศาสตร์ และประสบการณ์ผู้ใช้

หาก Ethereum จะนำการเข้ารหัสที่ปลอดภัยต่อควอนตัมมาใช้โดยไม่ออกแบบสถาปัตยกรรมพื้นฐานใหม่ เครือข่ายจะหนักขึ้น ช้าลง และมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินการที่แพงขึ้นอย่างแน่นอน

แต่นั่นไม่ใช่กลยุทธ์ที่ Ethereum กำลังปฏิบัติตาม แต่จะใช้เทคโนโลยีหลายอย่างเพื่อดูดซับภาระของความปลอดภัยควอนตัมโดยไม่ส่งผ่านต้นทุนไปยังผู้ใช้:

• การรวมกลุ่มแบบ SNARK

• การแยกบัญชี

• การออกแบบใหม่ระดับโปรโตคอล

• การเพิ่มประสิทธิภาพหลายชั้น

Ethereum กำลังทำงานเพื่อดูดซับภาระของความปลอดภัยควอนตัมโดยไม่สร้างภาระให้กับผู้ใช้จากผลที่ตามมา