Kvantnödsituationen: Ethereums kapplöpning mot tiden

Ethereum rustar upp mot kvanthot. Hur reagerar samhället på Buterins nya förslag, och hur verklig är faran?

Den exponentiella utvecklingen av kvantberäkningsteknologi utgör en skrämmande utmaning för blockchain-plattformarna, vilket potentiellt undergräver säkerhetsprotokollen som utgör grunden för dessa nätverk, med Ethereum (ETH) som inget undantag. 

Som svar på denna angelägna oro har Vitalik Buterin, medgrundare av Ethereum, lett diskussioner om Ethereum Research, i syfte att ta itu med och mildra sårbarheterna som kvantdatorn introducerar för Ethereum.

Fördjupning i Buterins strategi 

Buterin förutser en potentiell "kvantnödsituation", där tillkomsten av kvantberäkningskapacitet kan leda till storskalig stöld av Ethereum-tillgångar.

För att motverka detta överhängande hot föreslog Buterin ett mångfacetterat tillvägagångssätt, som började med implementeringen av en hård gaffel av Ethereum-nätverket. 

Denna hårda gaffel skulle effektivt spola tillbaka nätverket till ett tillstånd innan eventuella stölder inträffade, vilket kräver att användarna använder ny plånboksmjukvara som uttryckligen utformats för att motverka framtida attacker.

I centrum för Buterins strategi ligger antagandet av en ny transaktionstyp som beskrivs i Ethereum Improvement Proposal (EIP) 7560. Denna transaktionstyp utnyttjar avancerade kryptografiska tekniker, inklusive Winternitz-signaturer och noll-kunskapssäkra teknologier som STARKs, som syftar till att skydda transaktioner från kvantum. attacker genom att skydda användarnas privata nycklar från exponering.

Dessutom förespråkar Buterin integrationen av ERC-4337-kontoabstraktion för smarta kontraktsplånböcker, vilket ökar säkerheten genom att förhindra exponering av privata nycklar under signeringsprocessen. 

Kontoabstraktion fungerar som en "smarta kontraktsplånbok", som gör det möjligt för användare att interagera med Ethereum-nätverket utan att ha sina privata nycklar eller behöva underhålla Ether för transaktionskostnader.

I händelse av en kvantnödsituation förblir användare som inte har utfört transaktioner från sina Ethereum-plånböcker skyddade, eftersom endast deras plånboksadresser är offentliga. 

Buterin föreslog också att den infrastruktur som krävs för att genomföra den föreslagna hårdgaffeln teoretiskt sett skulle kunna påbörja utvecklingen omedelbart.

Gemenskapens reaktion

Ethereum-gemenskapen diskuterar aktivt Buterins förslag till en hårdgaffelstrategi för att skydda Ethereum från möjliga kvantattacker. Detta ämne har väckt både intresse och oro bland medlemmarna.

Även om vikten av att förbereda sig för kvanthot erkänns, finns det skepsis kring hur effektiva dessa åtgärder kommer att vara mot illvilliga användare med tillgång till kvantdatorer. DogeProtocol, en communitymedlem, har väckt frågor om att identifiera legitima kontoinnehavare kontra angripare i scenarier där kvantdatorer kan bryta sig in i Ethereum-plånböcker.

DogeProtocol föreslog att man skulle använda NIST-standardiserade algoritmer i kombination med klassiska algoritmer. Detta kan dock leda till större blockstorlekar på grund av de större signaturerna och de offentliga nyckelstorlekarna i många post-kvantmetoder.

En annan communitymedlem, nvmmonkey, rekommenderar en förebyggande strategi. De föreslår att man integrerar ett maskininlärningssystem i Ethereums nodnätverk för att upptäcka stora, misstänkta transaktioner som kan indikera osäkra aktiviteter, som utlöser nödprotokoll som Stark emergence gaffel.

Risker som kvantdatorer utgör för blockchain

Blockchain-teknik, inklusive kryptovalutor som Bitcoin och Ethereum, förlitar sig på kryptografiska algoritmer som Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) för att säkra transaktioner och upprätthålla integriteten hos den distribuerade huvudboken. 

Kvantalgoritmer, särskilt Shors algoritm som utvecklades av Peter Shor 1994, utgör dock ett hot genom att potentiellt lösa det diskreta logaritmproblemet på elliptiska kurvor, vilket är grunden för ECDSA:s säkerhet. 

Denna förmåga kan tillåta en kvantdator att förfalska digitala signaturer och därigenom kontrollera alla medel som är associerade med dessa signaturer.

Kvantdatorer kan också undergräva andra kryptografiska metoder inom blockchain-teknik, inklusive hashprocessen, som är central för gruvdrift och skapandet av nya block. 

Även om hash (t.ex. SHA-256 i Bitcoin) inte direkt bryts av Shors algoritm, kan Grovers algoritm, en annan kvantalgoritm, teoretiskt påskynda processen att hitta en hashs förbild, även om hastigheten är mindre dramatisk än Shors för kryptering .

Kvantsprång: Är vi förberedda?

Även om nuvarande kvantdatorer ännu inte är kapabla att bryta ECDSA i praktisk skala, tyder den snabba framstegstakten på att hotet kan bli verkligt inom de närmaste åren. Google planerar att konstruera en kvantdator som kan hantera omfattande affärsmässiga och vetenskapliga beräkningar utan fel till 2029.

IBM presenterade nyligen "IBM Quantum Heron", sin mest avancerade kvantprocessor. Denna processor utmärker sig för sin höga prestanda och låga felfrekvens. IBM presenterade också IBM Quantum System Two, en ny modulär kvantdator. Detta system, som redan är i drift i New York, är utformat för att hantera komplexa vetenskapliga och affärsmässiga beräkningar.

Kvanthotet mot nuvarande kryptografi är ett faktum som är allmänt erkänt av forskare. Det finns en ökad betoning på att utveckla och implementera kvantresistenta eller postkvantkryptografiska algoritmer.

Till exempel har National Institute of Standards and Technology (NIST) initierat en process för att utvärdera och standardisera kvantresistenta kryptografiska algoritmer med offentlig nyckel. Dessa kan vara avgörande steg för att upprätthålla säkerheten och motståndskraften hos blockchain och annan digital infrastruktur inför kvantberäkningar.

I takt med att kvantdatorernas kapacitet utvecklas, kommer forskare, utvecklare och beslutsfattare att samarbeta.

Genom att prioritera utveckling och integration av kvantresistenta kryptografiska lösningar kan blockchain-communityt skydda känslig information, bevara digitalt förtroende och säkerställa blockchains fortsatta livskraft i kvanteran.

Följ oss på Google Nyheter