«Тест відмови» Ethereum: чому важлива готовність до квантових загроз

Що таке "тест відмови"?

"Тест відмови" Віталіка Бутеріна — це спосіб оцінити довгострокову надійність Ethereum. Мережа має залишатися безпечною та функціональною, навіть якщо її основні розробники припинять активно оновлювати її.

В нещодавній аналогії Бутерін припустив, що протокол має нагадувати інструмент, яким ви володієте, наприклад, молот, а не сервіс, який поступово погіршується, якщо "постачальник" втрачає інтерес або стикається з зовнішнім тиском.

Кінцевий стан, на який він вказує, — це Ethereum, який міг би "закам'яніти, якщо ми захочемо", де його цінність не залежить від обіцяних функцій, які ще не реалізовані.

У тому ж дописі Бутерін окреслює детальний контрольний список "пунктів", які Ethereum потрібно виконати, щоб зробити закам'яніння більш правдоподібним довгостроковим варіантом:

• Повна квантова стійкість (фокус цієї статті)

• Архітектура масштабованості, здатна розширюватися до тисяч транзакцій за секунду (TPS), наприклад, валідація віртуальної машини Ethereum з нульовим розголошенням у поєднанні з PeerDAS, з додатковим масштабуванням через зміни параметрів

• Архітектура стану, розроблена на десятиліття, включаючи часткову відсутність стану, закінчення терміну дії стану та майбутні структури зберігання

• Універсальна модель акаунта, яку часто описують як повну абстракцію акаунта, відхід від алгоритму цифрового підпису еліптичної кривої (ECDSA)

• Розклад газу, захищений від ризиків відмови в обслуговуванні, що охоплює як виконання, так і доведення з нульовим розголошенням

• Економіка Proof-of-Stake, структурована для збереження децентралізації в довгостроковій перспективі, зберігаючи Ether (ETH) корисним як безпечну заставу

• Механізми створення блоків, які протистоять централізації та зберігають стійкість до цензури за несприятливих майбутніх умов.

Що вимірює тест відмови

Тест відмови Бутеріна простий. Чи може Ethereum продовжувати виконувати свою основну обіцянку як платформа для безпечних та довірених застосунків без покладання переважно на постійні, високоризикові зміни протоколу для збереження життєздатності?

У його формулюванні протокол повинен зрештою функціонувати більше як інструмент, ніж як сервіс. Після завершення "бази" Ethereum повинен мати можливість "закам'яніти, якщо ми захочемо", при цьому більшість прогресу йтиме від оптимізації клієнтів та більш безпечного налаштування параметрів, а не від повторних редизайнів.

Ось чому він проводить чітку межу між функціями, які вже існують, та тими, які лише обіцяні. Мета, як він зазначив, полягає в тому, щоб досягти точки, де цінність Ethereum "не залежить суворо від будь-яких функцій, яких ще немає в протоколі".

Чи знали ви? Закам'яніння протоколу — це термін з мережевої інженерії. Коли протокол стає широко прийнятим, координація значущих змін стає складнішою, і його еволюція природно сповільнюється, часто тому що навколишня екосистема стає важчою та складнішою для переміщення.

Чому квантові обчислення змінюють модель ризику

Коли люди говорять про квантовий ризик, ключовою невизначеністю є час. Навіть NIST підкреслює, що неможливо точно передбачити, коли, або навіть чи взагалі, квантові комп'ютери зможуть зламати сьогоднішню широко використовувану криптографію з відкритим ключем у масштабі.

Причина, чому квантовий ризик все ще присутній у довгостроковому плануванні безпеки, полягає в тому, що криптографічні переходи зазвичай повільні. Національний інститут стандартів і технологій (NIST) зазначає, що перехід від стандартизованого алгоритму до широкого реального впровадження може зайняти 10-20 років, оскільки продукти та інфраструктура повинні бути перероблені та розгорнуті.

Існує також окремий ризик, який не залежить від близького прориву: модель "зберігай зараз, розшифруй пізніше", при якій зашифровані дані збираються сьогодні на випадок, якщо вони стануть читабельними в майбутньому.

Саме цей ризик пояснює, чому багато органів стандартизації почали переходити від досліджень до впровадження, при цьому NIST завершив свій перший набір стандартів постквантової криптографії у 2024 році та явно заохочує ранні зусилля щодо переходу.

Чи знали ви? Національний центр кібербезпеки Великобританії (NCSC) тепер розглядає міграцію постквантової криптографії як проєкт з чіткими термінами. Його керівництво встановлює чіткі етапи: 2028 для виявлення та планування, 2031 для пріоритетної міграції та 2035 для повної міграції.

Що означає "квантова готовність" для Ether на практиці

Для Ethereum квантова готовність полягає в тому, чи може мережа відійти від сьогоднішніх припущень щодо підпису без порушення зручності використання.

У темі тесту відмови Бутерін явно перераховує повну квантову стійкість як мету та пов'язує її з потребою в більш універсальній моделі акаунта для перевірки підпису.

Саме тут вступає в гру абстракція акаунта. Замість того, щоб Ethereum був назавжди прив'язаний до одного алгоритму підпису, більш гнучка модель акаунта може дозволити акаунтам перевіряти транзакції за різними правилами. Теоретично це дозволяє поступово впроваджувати постквантові підписи без примусової одночасної міграції по всій мережі.

Дослідницькі дискусії досліджували, як би могло виглядати використання постквантових схем, таких як Falcon, для підписів транзакцій в стилі Ethereum, разом із практичними компромісами, включаючи додаткову складність та витрати на продуктивність.

Важливо, що ця робота продовжується. Дорожня карта Ethereum включає зусилля щодо квантової стійкості, які часто групуються під Splurge, але жодне рішення ще не було повністю впроваджено.

Чи знали ви? Абстракція акаунта вже працює в масштабі на мейннеті. Ethereum.org зазначає, що контракт EntryPoint пропозиції удосконалення Ethereum 4337 було розгорнуто 1 березня 2023 року, і станом на оновлення жовтня 2025 року він дозволив створити понад 26 мільйонів розумних гаманців та понад 170 мільйонів UserOperations.

Проблема поверхні протоколу для Ethereum

Більш технічний спосіб розглянути тест відмови — це запитати, чи може Ethereum змінити свої криптографічні примітиви без покладання на екстрену координацію.

Сьогодні Ethereum має кілька поверхонь підпису. Транзакції користувачів з зовнішніх акаунтів покладаються на відновлюваний ECDSA через secp256k1 на рівні виконання, тоді як валідатори Proof-of-Stake використовують ключі та підписи BLS12-381 на рівні консенсусу.

На практиці постквантова міграція, ймовірно, включатиме:

• Впровадження та стандартизація нових шляхів перевірки

• Забезпечення безпечної ротації ключів та схем підпису як для акаунтів, так і для валідаторів

• Виконання цього без порушення припущень щодо користувацького досвіду, на які покладаються гаманці та інфраструктура.

Знову ж таки, абстракція акаунта є центральною для того, щоб зробити перевірку підпису більш гнучкою, наприклад, шляхом делегування логіки валідації. Вона може зробити криптографічну гнучкість менш залежною від одноразових рятувальних оновлень.

Проєктування для довгострокової стійкості Ethereum

Тест відмови Бутеріна — це зрештою вимога до надійності. Ethereum повинен прагнути до стану, коли він міг би "закам'яніти, якщо ми захочемо", і де його цінність не залежить від функцій, які ще не є частиною протоколу.

Квантова готовність вписується в цю структуру, тому що це проблема довгого переходу, а не перемикач, який можна просто натиснути. NIST явно розглядає постквантову міграцію як щось, до чого організації повинні почати готуватися завчасно, навіть за умови невизначеності щодо точних термінів.

Ширше питання полягає в тому, чи може Ethereum еволюціонувати свої припущення щодо безпеки, не стаючи системою, яка працює лише якщо невелика група постійно втручається, щоб її врятувати.