Μέσα στο σχέδιο του Ethereum για κβαντική ασφαλή κρυπτογραφία

Αν ένας κρυπτογραφικά σχετικός κβαντικός υπολογιστής εμφανιζόταν σήμερα, Ethereum μπορεί να μην είναι κβαντικά ανθεκτικό στην τρέχουσα μορφή του. Οι βασικές ψηφιακές υπογραφές του βασίζονται σε κρυπτογραφία ελλειπτικής καμπύλης και σε μια ώριμη κβαντική μηχανή που λειτουργεί Αλγόριθμος Shor θα μπορούσε να σπάσει αυτές τις υπογραφές. Γι' αυτό Vitalik Buterin έχει καταστήσει την κβαντική αντίσταση κεντρικό μέρος του μακροπρόθεσμου σχεδίου του Ethereum.

Η κίνηση του Ethereum προς την κβαντική ασφάλεια έχει να κάνει με τη μηχανική. Όπως είπε ο Buterin στο Devconnect στο Μπουένος Άιρες, ο κβαντικός κίνδυνος δεν είναι πλέον κάτι που πρέπει να εντάσσεται σε μια κατηγορία του μακρινού μέλλοντος. Ακόμα κι αν τα χρονοδιαγράμματα είναι αβέβαια, ο αντίκτυπος του λάθους είναι σοβαρός. 

Γιατί η Κβαντική Υπολογιστική έχει σημασία για το Ethereum

Η κβαντική υπολογιστική έχει σημασία επειδή η ασφάλεια του Ethereum βασίζεται ελλειπτικές καμπύλες ψηφιακές υπογραφές, συγκεκριμένα το secp256k1 καμπύλη. Αυτές οι υπογραφές προστατεύουν τα ιδιωτικά κλειδιά, επιβεβαιώνουν την ιδιοκτησία των κεφαλαίων και επαληθεύουν τις συναλλαγές.

Μια γρήγορη ανάλυση:

• Ένα ιδιωτικό κλειδί είναι ένας μεγάλος τυχαίος αριθμός.
• Ένα δημόσιο κλειδί είναι ένα σημείο σε μια ελλειπτική καμπύλη που προκύπτει από αυτό το ιδιωτικό κλειδί.
• Μια διεύθυνση Ethereum είναι ένα hash του δημόσιου κλειδιού.

Σε κανονικούς υπολογιστές, η μετατροπή ενός ιδιωτικού κλειδιού σε δημόσιο κλειδί είναι εύκολη, αλλά η αντίστροφη κίνηση είναι ουσιαστικά αδύνατη λόγω της μαθηματικής δυσκολίας. Αυτή η μονόδρομη συνάρτηση είναι το δίχτυ ασφαλείας του Ethereum.

Κβαντική υπολογιστική καταρρίπτει αυτή την υπόθεσηΟ αλγόριθμος του Shor δείχνει ότι ένας αρκετά μεγάλος κβαντικός υπολογιστής θα μπορούσε να λύσει εξισώσεις ελλειπτικής καμπύλης σε πολυωνυμικός χρόνοςΑυτό υπονομεύει:

• ECDSA
• RSA
• Ο Ντίφι-Χέλμαν
• Άλλα συστήματα δημόσιου κλειδιού

Ιδρύματα όπως το NIST και η Ομάδα Εργασίας Μηχανικής Διαδικτύου συμφωνούν ότι τα παραδοσιακά συστήματα ελλειπτικών καμπυλών δεν μπορούν να επιβιώσουν μόλις εμφανιστεί ένας κρυπτογραφικά σχετικός κβαντικός υπολογιστής.

Τι είπε στην πραγματικότητα ο Βιτάλικ Μπουτερίν

Οι προειδοποιήσεις του Βιτάλικ χωρίζονται σε δύο μέρη.

Πιθανότητα

Αντί να κάνει τη δική του εκτίμηση, υπέδειξε την πλατφόρμα προβλέψεων Metaculus. Οι χρήστες της εκτιμούν:

• 20% πιθανότητα κβαντικών υπολογιστών που σπάνε τη σημερινή κρυπτογραφία πριν 2030
• Η μέση πρόβλεψη πλησιάζει περισσότερο στο 2040

Ακόμη και ένας κίνδυνος με μικρή διαφορά σε αυτό το επίπεδο είναι αρκετός για να δικαιολογήσει την έγκαιρη προετοιμασία.

Ανακαλύψτε πολλά υποσχόμενα έργα...

Πολλά υποσχόμενα έργα...

(Διαφήμιση)

Το άρθρο συνεχίζεται...

Χρονολόγιο

Στο Devconnect, είπε ότι τα συστήματα ελλειπτικών καμπυλών «θα μπορούσε να καταρρεύσει πριν από τις επόμενες προεδρικές εκλογές των ΗΠΑ το 2028» αν μια κβαντική ανακάλυψη έφτανε πιο γρήγορα από το αναμενόμενο. Υποστήριξε επίσης ότι το Ethereum θα έπρεπε να στραφεί σε κβαντικά ανθεκτική κρυπτογραφία σε περίπου τέσσερα χρόνια.

Οι τρέχοντες κβαντικοί υπολογιστές δεν μπορούν να επιτεθούν στο Ethereum τώρα, αλλά μόλις εμφανιστεί το κατάλληλο υλικό, το ECDSA καθίσταται εκ κατασκευής μη ασφαλές. Η αναμονή για σήματα κινδύνου θα ήταν ανεύθυνη για ένα παγκόσμιο χρηματοοικονομικό δίκτυο.

Ο Μπουτερίν το εξηγεί αυτό σαν μηχανικός ασφαλείας: ενισχύεις τη γέφυρα πριν από τον σεισμό, όχι κατά τη διάρκειά του.

Πώς αλληλεπιδρά η κβαντική υπολογιστική με το σύστημα διευθύνσεων του Ethereum

Η κατανόηση της κβαντικής απειλής απαιτεί την κατανόηση του τρόπου λειτουργίας των διευθύνσεων και των συναλλαγών.

Δομή διευθύνσεων

Το μοντέλο διευθύνσεων του Ethereum είναι απλό:

• Εάν μια διεύθυνση έχει ποτέ έστειλε μια συναλλαγή, το δημόσιο κλειδί δεν είναι ορατό στην αλυσίδα.
• Δεδομένου ότι μόνο το hash είναι δημόσιο, αυτές οι «φρέσκες» διευθύνσεις εξακολουθούν να θεωρούνται ασφαλείς ακόμη και αν οι κβαντικές επιθέσεις ωριμάσουν.

Αλλά τη στιγμή που μια διεύθυνση αποστέλλει μια συναλλαγή, το δημόσιο κλειδί γίνεται ορατό. Αυτό ανοίγει μια πόρτα για κβαντικούς επιτιθέμενους.

Συναλλαγές

Μια συναλλαγή πρέπει να υπογραφεί από το ιδιωτικό κλειδί του αποστολέα. Για την επαλήθευσή της, πρέπει να συμπεριληφθεί το δημόσιο κλειδί.

Μόλις συμπεριληφθεί, ο καθένας μπορεί να το δει. Εάν υπήρχε ένας κβαντικός υπολογιστής, θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει αυτό το δημόσιο κλειδί για να εξαγάγει το ιδιωτικό κλειδί.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η έκθεση ασφαλείας του Ethereum εξαρτάται από το εάν μια διεύθυνση έχει χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν.

Τι είναι τα «Quantum-Exposed» Αμοιβαία Κεφάλαια;

Τα κεφάλαια που εκτίθενται σε κβαντικά στοιχεία είναι μάρκες που βρίσκονται σε διευθύνσεις όπου το το δημόσιο κλειδί έχει ήδη αποκαλυφθείΑυτά είναι ευάλωτα.

Τα κεφάλαια σε αχρησιμοποίητες διευθύνσεις παραμένουν ασφαλή προς το παρόν, επειδή ο εισβολέας δεν μπορεί να δει το δημόσιο κλειδί. Αλλά η αρχιτεκτονική του Ethereum δημιουργεί μεγάλη έκθεση.

Το Ethereum είναι πιο ευάλωτο από το Bitcoin

Εξαιτίας αυτού μοντέλο λογαριασμού, Το Ethereum ενθαρρύνει την επαναχρησιμοποίηση διευθύνσεων. Bitcoin'S Μοντέλο UTXO ενθαρρύνει τη δημιουργία νέων διευθύνσεων κάθε φορά.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η έκθεση σε επίπεδο αποθήκευσης μοιάζει με αυτό:

• Διανεμήθηκαν παραπάνω από  65% όλου του Αιθέρα βρίσκεται σε κβαντικά εκτεθειμένες διευθύνσεις.
• Συγκριτική ανάλυση δείχνει περίπου 25% έκθεση στο Bitcoin.

Αυτό το κενό είναι αποτέλεσμα επιλογών σχεδιασμού που έγιναν για να καταστούν τα έξυπνα συμβόλαια εύχρηστα, όχι επειδή κάποιος περίμενε ότι το κβαντικό υλικό θα αναπτυσσόταν τόσο γρήγορα.

Διαφορετικοί τύποι κβαντικής ευπάθειας

Τι είναι μια επίθεση αποθήκευσης;

Μια επίθεση αποθήκευσης στοχεύει κεφάλαια που φυλάσσονται σε διευθύνσεις που εκτίθενται σε κβαντικά δεδομένα.

Βήμα βήμα:

1. Ο εισβολέας σαρώνει την «παγκόσμια κατάσταση» του Ethereum, η οποία παραθέτει όλες τις διευθύνσεις και τους μετρητές χρήσης τους.
2. Βρίσκουν διευθύνσεις που έχουν στείλει χρήματα τουλάχιστον μία φορά.
3. Εντοπίζουν μια συναλλαγή που αποκάλυψε το δημόσιο κλειδί.
4. Τροφοδοτούν αυτό το δημόσιο κλειδί σε έναν κβαντικό υπολογιστή.
5. Λαμβάνουν το ιδιωτικό κλειδί.
6. Στραγγίζουν τα χρήματα σε μια νέα, μη εκτεθειμένη διεύθυνση.

Επειδή οι επιθέσεις αποθήκευσης δεν απαιτούν ταχύτητα, ακόμη και μια κβαντική μηχανή που χρειάζεται εβδομάδες για να λύσει ένα κλειδί θα μπορούσε να λειτουργήσει. Εφόσον το θύμα δεν μεταφέρει πρώτα τα χρήματά του, η επίθεση επιτυγχάνει.

Τι είναι μια επίθεση σε διαμετακόμιση;

Μια επίθεση διαμετακόμισης στοχεύει κεφάλαια κατά τη σύντομη χρονική στιγμή που μια συναλλαγή μεταδίδεται αλλά δεν έχει ακόμη συμπεριληφθεί σε ένα μπλοκ.

Ο χρόνος μπλοκαρίσματος του Ethereum είναι περίπου 10-20 δευτερόλεπτα, κάτι που φαίνεται πολύ σύντομο για μια κβαντική επίθεση. Αλλά οι πραγματικές συνθήκες προσθέτουν πολυπλοκότητα:

• Η υψηλή συμφόρηση μπορεί να καθυστερήσει τις συναλλαγές κατά ώρες ή ημέρες.
• Οι επιτιθέμενοι μπορούν να χρησιμοποιήσουν τακτικές όπως η χειραγώγηση των χρεώσεων για να προωθήσουν τη δική τους συναλλαγή.
• Οι στρατηγικές εξόρυξης ή επικύρωσης θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν κατάχρηση για να δημιουργήσουν καθυστερήσεις επιβεβαίωσης.

Ο εισβολέας παρακολουθεί για νέες συναλλαγές, υπολογίζει το ιδιωτικό κλειδί και στέλνει μια ανταγωνιστική συναλλαγή για να κλέψει τα χρήματα.

Αν και πιο περίπλοκη, αυτή η επίθεση μπορεί να στοχεύσει οποιαδήποτε συναλλαγή εν πτήσει.

Πώς συγκρίνονται οι δύο επιθέσεις

• Επίθεση αποθήκευσης
  • Δεν χρειάζεται να είναι γρήγορο
  • Στοχεύει μόνο σε εκτεθειμένες διευθύνσεις
  • Θα ήταν εφικτό νωρίτερα στο κβαντικό χρονοδιάγραμμα
     
• Επίθεση σε διαμετακόμιση
  • Χρειάζεται πολύ γρήγορο κβαντικό υλικό
  • Στοχεύει σε οποιαδήποτε συναλλαγή
  • Χρειάζονται πιο ώριμα μηχανήματα

Και τα δύο έχουν σημασία, αλλά η επίθεση αποθήκευσης είναι ο πιο άμεσος κίνδυνος μόλις εμφανιστεί μια κβαντική μηχανή.

Πώς μπορεί το Ethereum να γίνει κβαντικά ασφαλές;

Το Ethereum πρέπει να κινηθεί προς νέα συστήματα ψηφιακών υπογραφών που αντιστέκονται στις επιθέσεις Shor-class. Αυτό σημαίνει την απόσυρση των υπογραφών ελλειπτικής καμπύλης και την υιοθέτηση νέων κρυπτογραφικών πρωτογενών μεθόδων.

Τρέχουσες επιλογές μετριασμού

Αυτά δεν απαιτούν αλλαγές πρωτοκόλλου:

• Αποφύγετε την επαναχρησιμοποίηση διευθύνσεων.
• Εναλλαγή διευθύνσεων
• Κρατήστε τα χρήματα σε αχρησιμοποίητες διευθύνσεις

Αλλά αυτά τα μέτρα αντιβαίνουν στο μοντέλο λογαριασμού του Ethereum και παραβιάζουν τις συμβάσεις που χρησιμοποιούνται από τα έξυπνα συμβόλαια.

Ποιες μετα-κβαντικές επιλογές υπάρχουν;

Το NIST τυποποιεί αυτήν τη στιγμή κβαντικά ασφαλείς αλγόριθμους. Οι πρώτοι υποψήφιοι περιλαμβάνουν:

• Κρυπτογραφία με βάση το πλέγμα (κύρια επιλογή)
• Υπογραφές που βασίζονται σε κατακερματισμό
• Πολυμεταβλητά τετραγωνικά συστήματα
• Υπογραφές που βασίζονται σε κώδικα

Κανένα δεν είναι τέλειο. Κάποια χρειάζονται μεγάλα μεγέθη κλειδιών. Κάποια επιβραδύνουν την επαλήθευση. Κάποια παράγουν πολύ μεγάλες υπογραφές. Αυτοί οι συμβιβασμοί έχουν σημασία για ένα δίκτυο που ήδη βρίσκεται υπό πίεση επεκτασιμότητας.

Αλλά ο οδικός χάρτης του Ethereum έχει ήδη αρχίσει να προετοιμάζεται για αυτές τις αλλαγές.

Ποιο είναι το σχέδιο του Ethereum για την κβαντική αντίσταση;

Ο οδικός χάρτης του Vitalik ομαδοποιεί την κβαντική προετοιμασία σε πολλαπλά θέματα.

«Lean Ethereum»

Παρουσιάστηκε τον Ιούλιο και επικεντρώνεται στα εξής:

• Απλότητα
• Αποδοτικότητα
• Ασφάλεια στο βασικό επίπεδο
• «Κβαντική αντίσταση παντού»

Το Splurge

Αυτή η φάση εστιάζει στα εξής:

• Ενσωμάτωση κρυπτογραφίας που βασίζεται σε πλέγμα
• Αναβάθμιση της εικονικής μηχανής Ethereum
• Δημιουργία βάσης για τη δοκιμή αλγορίθμων κβαντικής ασφάλειας

Αναβαθμίσεις EVM μέσω Pectra

Βασικό χαρακτηριστικό: Μορφή αντικειμένου EVM (EOF)

Το EOF διαχωρίζει τον κώδικα από τα δεδομένα, κάνοντας:

• Η έξυπνη εκτέλεση συμβάσεων είναι πιο αποτελεσματική
• Ομαλότερη απόδοση L2
• Μελλοντικές κρυπτογραφικές μετεγκαταστάσεις ευκολότερες στην εφαρμογή

Τα δίκτυα L2 μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πεδία δοκιμών για κβαντικά ασφαλή σχήματα πριν από την ενσωμάτωση στο mainnet.

Βελτίωση των αμυντικών συστημάτων

Οι ερευνητές του Ethereum γνωρίζουν τους κινδύνους. Γνωρίζουν επίσης ότι οι προθεσμίες είναι πιεστικές. Έτσι, η εργασία επικεντρώνεται τώρα σε μερικές βασικές αναβαθμίσεις.

Ενημέρωση της Κρυπτογραφίας πριν από την Κρίση

Το Ethereum σχεδιάζει ήδη να μετεγκαταστήσει πολλά μέρη του πρωτοκόλλου σε κβαντικά ασφαλείς υπογραφές. Αυτό περιλαμβάνει:

• Κλειδιά επικύρωσης
• Κλειδιά ανάληψης
• Υπογραφές γέφυρας επιπέδου 2
• Μηχανισμοί επαλήθευσης έξυπνων συμβολαίων

Αυτές οι αλλαγές πρέπει να ολοκληρωθούν πριν φτάσουν οι κβαντικές μηχανές μεγάλης κλίμακας. Η εργασία είναι αργή επειδή οποιαδήποτε αλλαγή στην βασική κρυπτογραφία του Ethereum επηρεάζει εκατομμύρια χρήστες και δισεκατομμύρια δολάρια.

Μείωση της εξάρτησης από το ECDSA με την πάροδο του χρόνου

Ο μακροπρόθεσμος οδικός χάρτης του Ethereum περιλαμβάνει επιλογές για τη σταδιακή κατάργηση παλαιότερων συστημάτων. Αντί να βασίζεται σε ένα ενιαίο πρότυπο υπογραφής —όπως το ECDSA— μπορεί να στραφεί προς υβριδικά συστήματα που χρησιμοποιούν ταυτόχρονα κλασικές και κβαντικά ασφαλείς μεθόδους.

Αυτή η προσέγγιση δίνει στο Ethereum περισσότερο χρόνο και αποφεύγει μια βιαστική αναθεώρηση.

Η Πρόκληση του Πραγματικού Κόσμου: Πολυπλοκότητα Διακυβέρνησης

Η μετάβαση του Ethereum σε ένα κβαντικά ασφαλές μοντέλο θα απαιτήσει:

• Ευρεία συναίνεση
• Προσεκτικές συζητήσεις σχεδιασμού
• Πιθανές αμφιλεγόμενες αναβαθμίσεις
• Χρόνια δοκιμών

Οι κρυπτογραφικές αλλαγές διατρέχουν σε βάθος το πρωτόκολλο. Ο κίνδυνος είναι οι βιαστικές αλλαγές να εισαγάγουν νέες ευπάθειες.

Αυτή η μετεγκατάσταση θα είναι πιθανώς η πιο σύνθετη αναβάθμιση στην ιστορία του Ethereum.

Είναι, λοιπόν, ανθεκτικό το Ethereum Quantum σήμερα;

Οι τρέχουσες υπογραφές του Ethereum δεν είναι κβαντικά ανθεκτικές. Αλλά το δίκτυο δεν αγνοεί το πρόβλημα.

Ο οδικός χάρτης περιλαμβάνει εργασίες κβαντικής ασφάλειας και ο Vitalik έχει θέσει το ζήτημα στον πυρήνα του μακροπρόθεσμου σχεδιασμού.

Το Ethereum δεν υποκύπτει στην κβαντική εισβολή, αλλά δεν είναι ακόμη προστατευμένο από αυτήν. Η ετοιμότητά του εξαρτάται από την ταχύτητα τόσο της προόδου του κβαντικού υλικού όσο και της μετανάστευσης σε επίπεδο πρωτοκόλλου.

Θα καταστρέψουν οι κβαντικοί υπολογιστές τις διευθύνσεις Ethereum;

Θα μπορούσαν, αλλά μόνο εάν οι χρήστες επαναχρησιμοποιήσουν τα δημόσια κλειδιά τους.

Ένα κρυφό γεγονός είναι ότι: το δημόσιο κλειδί σας δεν είναι ορατό στο Ethereum μέχρι να πραγματοποιήσετε μια συναλλαγή. Πριν από αυτό το σημείο, η διεύθυνση του πορτοφολιού σας κρύβει το δημόσιο κλειδί σας πίσω από ένα hash. Αυτό σας παρέχει ένα προστατευτικό στρώμα.

Μόλις στείλετε ETH, το δημόσιο κλειδί σας γίνεται δημόσιο. Σε αυτό το σημείο, οι κβαντικοί υπολογιστές θα μπορούσαν, θεωρητικά, να προσπαθήσουν να ανακατασκευάσουν το ιδιωτικό σας κλειδί. Αλλά και πάλι, αυτό απαιτεί μηχανές που δεν υπάρχουν ακόμη.

Το Ethereum θέλει να στραφεί σε σχήματα όπου ακόμη και τα δημόσια κλειδιά αποκαλύπτουν λιγότερες πληροφορίες. Στόχος είναι να παραμείνει μπροστά από τους επιτιθέμενους δεκαετίες στο μέλλον.

Είναι τα Έξυπνα Συμβόλαια Ethereum Κβαντικά Ασφαλή;

Κάποιοι είναι. Κάποιοι όχι.

Τα έξυπνα συμβόλαια χρησιμοποιούν διαφορετικά κρυπτογραφικά εργαλεία και μεθόδους επαλήθευσης ανάλογα με τον τρόπο σύνταξής τους. Πολλά παλαιότερα συμβόλαια βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε υπογραφές ECDSA ή σε μοτίβα κατακερματισμού που ενδέχεται να μην αντέχουν σε κβαντικές επιθέσεις μεγάλης κλίμακας.

Η αναβάθμισή τους δεν είναι εύκολη επειδή:

• Πολλές συμβάσεις δεν ανήκουν ή εγκαταλείπονται
• Δισεκατομμύρια δολάρια βρίσκονται σε αμετάβλητες συμβάσεις
• Η αλλαγή της βασικής λογικής καταστρέφει παλιές εφαρμογές

Έτσι, το Ethereum πρέπει να δημιουργήσει κβαντικά ασφαλείς λύσεις που τυλίγομαι γύρω υφιστάμενων συμβάσεων χωρίς να τις αναδιατυπώσουν.

Η σκληρή αλήθεια

Ακόμα κι αν το Ethereum αναβαθμίσει τα πάντα, αυτό εξαρτάται από:

• Παρόχους πορτοφολιών
• Γέφυρες
• Δίκτυα επιπέδου 2
• Συγκεντρώσεις
• Χρηματιστήρια
• Θεματοφύλακες
• Τελεστές κόμβων

Κάθε μέρος του οικοσυστήματος πρέπει να ενημερώνει την κρυπτογραφία του. Ένας αδύναμος κρίκος είναι αρκετός για μια επίθεση.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ερευνητές του Ethereum συχνά προειδοποιούν ότι η κβαντική αντίσταση δεν είναι μια μεμονωμένη αναβάθμιση. Είναι μια μετατόπιση σε ολόκληρο το σύστημα που μπορεί να διαρκέσει μια δεκαετία ή και περισσότερο.

Πότε θα γίνει η κβαντική υπολογιστική μια πραγματική απειλή;

Η κβαντική υπολογιστική βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο. Οι μηχανές έχουν περιορισμένα qubits, υψηλό θόρυβο και ασταθή συνοχή. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι το σπάσιμο των ελλειπτικών καμπυλών απαιτεί εκατομμύρια qubit υψηλής ποιότητας, όχι οι λίγες εκατοντάδες που είναι διαθέσιμες σήμερα.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι σημερινοί κβαντικοί υπολογιστές:

• Δεν είναι δυνατή η παραβίαση του SHA-256
• Δεν είναι δυνατή η παραβίαση του ECDSA
• Δεν είναι δυνατή η παραβίαση των υπογραφών έξυπνων συμβολαίων
• Δεν είναι δυνατή η εκτέλεση του αλγορίθμου Shor σε καμία χρήσιμη κλίμακα

Είναι θορυβώδη, ασταθή και βραχύβια. Ακόμα και οι γενναιόδωρες εκτιμήσεις λένε ότι οι μηχανές μεγάλης κλίμακας με αντοχή σε σφάλματα είναι Σε 20 έως 30 χρόνια.

Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι θα μπορούσε να διαρκέσει περισσότερο. Μερικοί λένε ποτέ. Έτσι, ο φόβος ότι το Ethereum θα καταρρεύσει του χρόνου λόγω κβαντικών επιθέσεων είναι αβάσιμος. 

Παρόλα αυτά, οι προβλέψεις δείχνουν έντονη ανησυχία:

• Μια επαναλαμβανόμενη μελέτη με επικεφαλής τον καθηγητή Michele Mosca διαπίστωσε ότι οι περισσότεροι ειδικοί πιστεύουν ότι υπάρχει ένα υψηλή πιθανότητα κβαντικών επιθέσεων στην κρυπτογραφία δημόσιου κλειδιού εντός 15 χρόνια.
• Το σχέδιο δράσης της IBM στοχεύει σε συστήματα ανεκτικά σε σφάλματα έως 2029.
• Οι εκθέσεις της Deloitte επισημαίνουν κενά στο μοντέλο έκθεσης του Ethereum, ειδικά με την επαναχρησιμοποίηση διευθύνσεων.

Ο κίνδυνος δεν ξεκινά όταν οι κβαντικές μηχανές είναι έτοιμες. Ο κίνδυνος ξεκινά όταν η κοινότητα συνειδητοποιεί ότι δεν απομένει αρκετός χρόνος για μετανάστευση.

Ο Πραγματικός Κίνδυνος: «Συγκομίστε Τώρα, Αποκρυπτογραφήστε Αργότερα»

Αυτό είναι το σενάριο που οι προγραμματιστές του Ethereum λαμβάνουν σοβαρά υπόψη.

Οι επιτιθέμενοι σήμερα μπορούν:

1. Συλλογή και αποθήκευση δημόσιων κλειδιών από συναλλαγές blockchain
2. Αποθηκεύστε τα για δεκαετίες
3. Περιμένετε να ωριμάσουν οι κβαντικοί υπολογιστές
4. Αποκρυπτογράφησέ τα αργότερα

Αυτή είναι μια μακροπρόθεσμη απειλή. Αυτό σημαίνει ότι οι παλιές συναλλαγές μπορεί κάποια μέρα να είναι ευάλωτες. Αυτός είναι ένας ακόμη λόγος για τον οποίο το Ethereum πρέπει να μεταναστεύσει σε κβαντικά ασφαλή συστήματα πολύ πριν από την εμφάνιση της κρίσης.

Πώς μοιάζει ένα Ethereum ασφαλές για κβαντικά δεδομένα;

Ένα Ethereum με δυνατότητα μελλοντικής εκπλήρωσης θα μπορούσε να περιλαμβάνει:

Νέα Σχήματα Υπογραφής

Όπως:

• ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΙ-Διλίθιο
• γεράκι
• ΣΦΙΝΚΕΣ+
• Υπογραφές που βασίζονται σε κατακερματισμό

Όλα θεωρούνται κβαντικά ασφαλή.

Υβριδικές υπογραφές

Όπου κάθε συναλλαγή χρησιμοποιεί:

• Μία κλασική υπογραφή
• Μία κβαντικά ασφαλής υπογραφή

Αυτό προστατεύει τους χρήστες χωρίς να επιβάλλει μια πλήρη μετάβαση από τη μια μέρα στην άλλη.

Εργαλεία μετεγκατάστασης για παλιά πορτοφόλια

Το Ethereum θα χρειαστεί έναν ασφαλή τρόπο για τους χρήστες να μεταφέρουν κεφάλαια από παλιά κλειδιά σε νέα κβαντικά ασφαλή κλειδιά. Αυτός πρέπει να είναι:

• Απλούς
• Προσιτά
• Συμβατό με παλαιότερες εκδόσεις

Χωρίς αυτό, εκατομμύρια πορτοφόλια θα μπορούσαν να παραμείνουν γεμάτα με παλιά, μη ασφαλή κλειδιά.

Συμπέρασμα

Το Ethereum δεν έχει κατασκευαστεί για να επιβιώσει σε έναν κόσμο με ώριμους κβαντικούς υπολογιστές, και οι προγραμματιστές το γνωρίζουν. Οι υπογραφές που προστατεύουν τα κεφάλαια των χρηστών σήμερα δεν μπορούν να αντέξουν τον αλγόριθμο του Shor μόλις εμφανιστούν μηχανήματα ανεκτικά σε σφάλματα. Αυτό δεν σημαίνει ότι το Ethereum είναι καταδικασμένο. Σημαίνει ότι το χρονοδιάγραμμα για τη μετάβαση είναι πιο περιορισμένο από ό,τι αναμένουν οι περισσότεροι.

Η δουλειά που έχουμε μπροστά μας είναι αργή, τεχνική και γεμάτη συμβιβασμούς. Πρέπει να δοκιμαστεί νέα κρυπτογραφία, να ενημερωθούν τα πορτοφόλια, να ασφαλιστούν τα συμβόλαια και ολόκληρο το οικοσύστημα πρέπει να κινηθεί προς την ίδια κατεύθυνση.

Η κβαντική αντίσταση δεν είναι μια μεμονωμένη αναβάθμιση ή ένα δραματικό γεγονός. Είναι μια μακρά μετάβαση που αγγίζει κάθε επίπεδο του Ethereum. Το δίκτυο δεν υποχωρεί στην κβαντική εισβολή. Προετοιμάζεται με τον τρόπο που έκαναν πάντα τα μεγάλα, πολύπλοκα συστήματα, βήμα προς βήμα, χωρίς πανικό και με το βλέμμα στραμμένο στις επόμενες δεκαετίες.

Πόροι:

1. Βιτάλικ Μπουτερίν στο XΠρόσφατες αναρτήσεις

2. Έκθεση DeloitteΚβαντικός κίνδυνος για το blockchain του Ethereum - ένα εμπόδιο ή ένας τοίχος από τούβλα;

3. Έρευνα NISTΤο Πρόγραμμα Μετα-Κβαντικής Κρυπτογραφίας του NIST εισέρχεται στον «Γύρο Επιλογής»

4. Αναφορά από το Quantum InsiderΤο Ethereum προετοιμάζεται για ένα μέλλον ανθεκτικό στην κβαντική τεχνολογία εν μέσω πιέσεων για την ασφάλεια

5. Αναφορά από το CoinTelegraphΓιατί ο Vitalik πιστεύει ότι η κβαντική υπολογιστική θα μπορούσε να σπάσει την κρυπτογραφία του Ethereum νωρίτερα από το αναμενόμενο