การทดสอบ "Walkaway Test" ของ Ethereum: ทำไมความพร้อมรับมือควอนตัมจึงสำคัญ

"การทดสอบแบบออกไปได้" คืออะไร?

"การทดสอบแบบออกไปได้" ของ Vitalik Buterin เป็นวิธีการประเมินความน่าเชื่อถือในระยะยาวของ Ethereum เครือข่ายได้รับการออกแบบให้ยังคงปลอดภัยและใช้งานได้ แม้ว่านักพัฒนาหลักจะหยุดอัปเกรดอย่างแข็งขัน

ในการเปรียบเทียบเมื่อเร็วๆ นี้ Buterin เสนอว่าโปรโตคอลควรคล้ายกับเครื่องมือที่คุณเป็นเจ้าของ เช่น ค้อน มากกว่าบริการที่ค่อยๆ เสื่อมสภาพหากผู้ให้บริการสูญเสียความสนใจหรือถูกจำกัดโดยแรงกดดันจากภายนอก

สถานะสุดท้ายที่เขาชี้ให้เห็นคือ Ethereum ที่สามารถ "แข็งตัวได้หากเราต้องการ" โดยข้อเสนอคุณค่าไม่ได้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่สัญญาไว้ซึ่งยังไม่ได้ส่งมอบ

ในโพสต์เดียวกัน Buterin ได้สรุปรายการตรวจสอบโดยละเอียดของ "กล่อง" ที่ Ethereum จำเป็นต้องทำเครื่องหมายเพื่อให้การแข็งตัวเป็นตัวเลือกระยะยาวที่เป็นไปได้มากขึ้น:

• ความต้านทานควอนตัมอย่างเต็มที่ (จุดสนใจของบทความนี้)

• สถาปัตยกรรมความสามารถในการปรับขนาดที่สามารถขยายไปหลายพันธุรกรรมต่อวินาที (TPS) เช่น การตรวจสอบ Ethereum Virtual Machine แบบ zero-knowledge ร่วมกับ PeerDAS พร้อมการปรับขนาดเพิ่มเติมผ่านการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์

• สถาปัตยกรรมสถานะที่ออกแบบมาให้คงอยู่นานหลายทศวรรษ รวมถึง partial statelessness, state expiry และโครงสร้างการจัดเก็บที่พร้อมสำหรับอนาคต

• โมเดลบัญชีอเนกประสงค์ ซึ่งมักอธิบายว่าเป็น full account abstraction โดยเลิกใช้ Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA)

• ตารางค่าแก๊สที่แข็งแกร่งต่อความเสี่ยง denial-of-service ครอบคลุมทั้งการดำเนินการและการพิสูจน์ zero-knowledge

• เศรษฐศาสตร์ Proof-of-stake ที่มีโครงสร้างเพื่อรักษาการกระจายอำนาจในระยะยาว ในขณะที่ทำให้ Ether (ETH) มีประโยชน์เป็นหลักประกันแบบไร้ความไว้วางใจ

• กลไกการสร้างบล็อกที่ต้านทานการรวมศูนย์และรักษาความต้านทานการเซ็นเซอร์ภายใต้สภาวะอนาคตที่ไม่เอื้ออำนวย

การทดสอบแบบออกไปได้กำลังวัดอะไร

การทดสอบแบบออกไปได้ของ Buterin นั้นเรียบง่าย Ethereum สามารถส่งมอบคำมั่นสัญญาหลักในฐานะแพลตฟอร์มสำหรับแอปพลิเคชันแบบไร้ความไว้วางใจและลดความไว้วางใจได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ต้องพึ่งพาการเปลี่ยนแปลงโปรโตคอลที่สำคัญอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาความทำงานได้หรือไม่?

ในกรอบของเขา โปรโตคอลควรทำงานเหมือนเครื่องมือมากกว่าบริการในที่สุด เมื่อ "ฐาน" เสร็จสิ้น Ethereum ควรสามารถ "แข็งตัวได้หากเราต้องการ" โดยความคืบหน้าส่วนใหญ่มาจากการเพิ่มประสิทธิภาพไคลเอ็นต์และการปรับพารามิเตอร์ที่ปลอดภัยกว่า แทนที่จะเป็นการออกแบบใหม่ซ้ำๆ

นี่คือเหตุผลที่เขาลากเส้นชัดเจนระหว่างคุณสมบัติที่มีอยู่แล้วและคุณสมบัติที่ยังคงเป็นเพียงคำสัญญา เป้าหมายตามที่เขากล่าวคือการไปถึงจุดที่ข้อเสนอคุณค่าของ Ethereum "ไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติใดๆ ที่ยังไม่ได้อยู่ในโปรโตคอลอย่างเคร่งครัด"

คุณรู้หรือไม่? การแข็งตัวของโปรโตคอลเป็นคำศัพท์จากวิศวกรรมเครือข่าย เมื่อโปรโตคอลได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง การประสานงานการเปลี่ยนแปลงที่มีความหมายจะยากขึ้น และวิวัฒนาการของมันก็ชะลอตัวลงตามธรรมชาติ มักเป็นเพราะระบบนิเวศโดยรอบเติบโตหนักขึ้นและเคลื่อนไหวได้ยากขึ้น

เหตุใดควอนตัมจึงเปลี่ยนโมเดลความเสี่ยง

เมื่อผู้คนพูดถึง ความเสี่ยงควอนตัม ความไม่แน่นอนหลักคือเวลา แม้แต่ NIST ยังเน้นย้ำว่าไม่สามารถทำนายได้อย่างแน่ชัดว่าเมื่อใด หรือแม้แต่ว่า คอมพิวเตอร์ควอนตัมจะสามารถทำลาย การเข้ารหัสลับคีย์สาธารณะ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันในระดับใหญ่ได้หรือไม่

เหตุผลที่ความเสี่ยงควอนตัมยังคงปรากฏในการวางแผนความปลอดภัยระยะยาวคือการเปลี่ยนผ่านด้านการเข้ารหัสลับมักจะช้า National Institute of Standards and Technology (NIST) ระบุว่าการเคลื่อนจากอัลกอริทึมมาตรฐานไปสู่การใช้งานจริงในโลกกว้างอาจใช้เวลา 10-20 ปี เนื่องจากผลิตภัณฑ์และโครงสร้างพื้นฐานต้องได้รับการออกแบบใหม่และเปิดตัว

ยังมีความเสี่ยงแยกต่างหากที่ไม่ขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าในระยะใกล้: โมเดล "เก็บเกี่ยวตอนนี้ ถอดรหัสทีหลัง" ซึ่งข้อมูลที่เข้ารหัสถูกรวบรวมในวันนี้ในกรณีที่สามารถอ่านได้ในอนาคต

ความเสี่ยงนั้นคือเหตุผลที่หน่วยงานมาตรฐานจำนวนมากเริ่มเคลื่อนจากการวิจัยไปสู่การนำไปใช้ โดย NIST ได้สรุปชุดมาตรฐานการเข้ารหัสลับหลังควอนตัมชุดแรกในปี 2024 และส่งเสริมความพยายามในการเปลี่ยนผ่านตั้งแต่เนิ่นๆ อย่างชัดเจน

คุณรู้หรือไม่? ศูนย์ความปลอดภัยทางไซเบอร์แห่งชาติ (NCSC) ของสหราชอาณาจักรขณะนี้ ถือว่า การย้ายถิ่นการเข้ารหัสลับหลังควอนตัมเป็นโครงการที่ขับเคลื่อนด้วยกำหนดเวลา คำแนะนำของมันกำหนดเหตุการณ์สำคัญที่ชัดเจน: 2028 สำหรับการค้นพบและการวางแผน 2031 สำหรับการย้ายถิ่นลำดับความสำคัญ และ 2035 สำหรับการย้ายถิ่นที่สมบูรณ์

"ความพร้อมควอนตัม" หมายความว่าอย่างไรสำหรับ Ether ในทางปฏิบัติ

สำหรับ Ethereum ความพร้อมควอนตัมเกี่ยวกับว่าเครือข่ายสามารถย้ายออกจากสมมติฐานการเซ็นชื่อในปัจจุบันโดยไม่ทำลายความสามารถในการใช้งานหรือไม่

ในเธรดการทดสอบแบบออกไปได้ Buterin ระบุอย่างชัดเจนว่าความต้านทานควอนตัมอย่างเต็มที่เป็นเป้าหมาย และเชื่อมโยงกับความจำเป็นในการมีโมเดลบัญชีอเนกประสงค์มากขึ้นสำหรับการตรวจสอบการเซ็นชื่อ

นั่นคือจุดที่ account abstraction เข้ามา แทนที่ Ethereum จะถูกล็อคกับอัลกอริทึมการเซ็นชื่อเดียวไปเรื่อยๆ โมเดลบัญชีที่ยืดหยุ่นกว่าสามารถอนุญาตให้บัญชีตรวจสอบธุรกรรมโดยใช้กฎที่แตกต่างกัน ในทางทฤษฎี สิ่งนี้ทำให้สามารถนำการเซ็นชื่อหลังควอนตัมมาใช้อย่างค่อยเป็นค่อยไปโดยไม่บังคับให้มีการย้ายถิ่น "flag day" เดียวทั่วทั้งเครือข่าย

การอภิปรายการวิจัยได้สำรวจว่าจะเป็นอย่างไรหากใช้รูปแบบหลังควอนตัมเช่น Falcon สำหรับการเซ็นชื่อธุรกรรมแบบ Ethereum พร้อมกับการแลกเปลี่ยนในทางปฏิบัติที่เกี่ยวข้อง รวมถึงความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นและต้นทุนประสิทธิภาพ

สิ่งสำคัญคือ งานนี้ยังคงดำเนินต่อไป แผนงานของ Ethereum รวมถึงความพยายามในการต้านทานควอนตัม ซึ่งมักจัดกลุ่มภายใต้ Splurge แต่ยังไม่มีโซลูชันใดที่เปิดตัวอย่างสมบูรณ์

คุณรู้หรือไม่? Account abstraction มีการใช้งานจริงในระดับใหญ่บน mainnet แล้ว Ethereum.org ระบุว่าสัญญา Ethereum Improvement Proposal 4337 EntryPoint ถูกนำไปใช้เมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2023 และ ณ การอัปเดตเดือนตุลาคม 2025 ได้เปิดใช้งานมากกว่า 26 ล้าน กระเป๋าสมาร์ทและมากกว่า 170 ล้าน UserOperations

ปัญหาพื้นผิวโปรโตคอลสำหรับ Ethereum

วิธีทางเทคนิคมากขึ้นในการดูการทดสอบแบบออกไปได้คือการถามว่า Ethereum สามารถเปลี่ยนองค์ประกอบการเข้ารหัสลับโดยไม่ต้องพึ่งพาการประสานงานฉุกเฉินหรือไม่

ในปัจจุบัน Ethereum มีพื้นผิวการเซ็นชื่อหลายแบบ ธุรกรรมผู้ใช้จากบัญชีที่เป็นเจ้าของภายนอกอาศัย ECDSA ที่กู้คืนได้ผ่าน secp256k1 ที่เลเยอร์การดำเนินการ ในขณะที่ผู้ตรวจสอบ proof-of-stake ใช้คีย์และการเซ็นชื่อ BLS12-381 ที่เลเยอร์ฉันทามติ

ในทางปฏิบัติ การย้ายถิ่นหลังควอนตัมน่าจะเกี่ยวข้องกับ:

• การแนะนำและมาตรฐานเส้นทางการตรวจสอบใหม่

• การเปิดใช้งานการหมุนเวียนรูปแบบคีย์และการเซ็นชื่อที่ปลอดภัยสำหรับทั้งบัญชีและผู้ตรวจสอบ

• การทำเช่นนั้นโดยไม่ทำลายสมมติฐานประสบการณ์ผู้ใช้ที่กระเป๋าเงินและโครงสร้างพื้นฐานพึ่งพา

อีกครั้ง account abstraction เป็นศูนย์กลางในการทำให้การตรวจสอบการเซ็นชื่อมีความยืดหยุ่นมากขึ้น เช่น โดยการมอบหมายตรรกะการตรวจสอบ มันสามารถทำให้ความคล่องตัวทางการเข้ารหัสลับพึ่งพาการอัปเกรดช่วยเหลือครั้งเดียวน้อยลง

การออกแบบเพื่อความยืดหยุนของ Ethereum ในระยะยาว

การทดสอบแบบออกไปได้ ของ Buterin ท้ายที่สุดเป็นความต้องการความน่าเชื่อถือ Ethereum ควรมุ่งหวังสู่สถานะที่สามารถ "แข็งตัวได้หากเราต้องการ" และที่ข้อเสนอคุณค่าไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติที่ยังไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของโปรโตคอล

ความพร้อมควอนตัมพอดีในกรอบนี้เพราะมันเป็นปัญหาการเปลี่ยนผ่านระยะยาว ไม่ใช่สวิตช์ที่สามารถพลิกได้อย่างง่ายดาย NIST ได้ถือว่าการย้ายถิ่นหลังควอนตัมเป็นสิ่งที่องค์กรควรเริ่มเตรียมตัวตั้งแต่เนิ่นๆ แม้ท่ามกลางความไม่แน่นอนเกี่ยวกับกำหนดเวลาที่แน่นอน

คำถามที่กว้างขึ้นคือ Ethereum สามารถพัฒนาสมมติฐานความปลอดภัยของมันโดยไม่กลายเป็นระบบที่ทำงานได้เฉพาะเมื่อกลุ่มเล็กๆ เข้ามาช่วยเหลืออย่างต่อเนื่องหรือไม่