XRPL Предварительная подготовка к Дню квантовых технологий! 2420 байт подписи для защиты от атак на чипы Google

Денис Энджелл, главный инженер XRPL Labs, объявил о интеграции постквантовой криптографии и смарт-контрактов в AlphaNet. Сеть запускает стандартизированный алгоритм CRYSTALS-Dilithium от NIST, увеличивая количество подписей с традиционных 64 байт до 2 420 байт, обеспечивая прямую защиту от угрозы «квантового дня». Эксперты прогнозируют, что квантовые компьютеры с использованием алгоритма Шора смогут нарушить шифрование эллиптической кривой.

Реальность и хронология угрозы Квантового Дня

Большинство блокчейн-сетей, включая Bitcoin и Ethereum, используют криптографию с эллиптической кривой (ECC) для защиты средств пользователей. Этот математический метод работает потому, что современным компьютерам практически невозможно вычислить обратно вывод приватных ключей из публичных ключей. Однако эта модель безопасности опирается на ограничения классической физики. Квантовые компьютеры работают иначе, используя кубиты для одновременного выполнения вычислений в нескольких состояниях.

Службы безопасности называют момент, когда квантовый компьютер, достаточно мощный, чтобы взломать существующую систему шифрования, «квантовым днём» (Q-Day). Эксперты прогнозируют, что квантовый компьютер, достаточно мощный для запуска алгоритма Шора, в конечном итоге решит задачи эллиптической кривой криптографии за считанные секунды. Недавно выпущенный чип Willow от Google, хотя и содержит всего 105 кубитов, демонстрирует прорыв в возможностях коррекции ошибок, что показывает, что квантовые вычисления ускоряются. Отрасль оценивает, что квантовые компьютеры, необходимые для взлома Bitcoin или Ethereum, могут появиться в период с 2030 по 2035 год.

На блокчейне нет секретной информации, которую нужно расшифровать. Настоящая угроза заключается в способности алгоритма Шора подделывать подписи с утечками публичных ключей. После того как пользователь совершил транзакцию, его публичный ключ открывается в блокчейне. После появления Квантового дня злоумышленники могут собирать эти публичные ключи, использовать квантовые компьютеры для расчёта соответствующих приватных ключей, а затем подделывать подписи для кражи средств. Для биткоин-адресов, которые никогда не касались, публичный ключ не раскрывается и относительно защищён. Но для счетов, которые часто торгуют, риск чрезвычайно высок.

Обновление AlphaNet от XRPL напрямую направлено на эту уязвимость. Энджелл подтвердил, что сеть теперь работает на платформе CRYSTALS-Dilithium. Национальный институт стандартов и технологий (NIST) недавно стандартизировал этот алгоритм, ныне известный как ML-DSA, как серьёзный барьер против квантовых атак. Вплетая дилитий в ткань тестнета, XRPL Labs эффективно защищает реестр от будущих аппаратных прорывов. Это прогрессивное внедрение позиционирует XRPL как первый мейнстримный блокчейн, достигший квантовой безопасности в тестнете.

Технологическая революция и стоимость подписания дилития

По словам Энджелла, эта интеграция затрагивает все ключевые звена архитектуры XRPL. Он описал комплексную переработку, которая ввела три модуля: Квантовый счет, Квантовая торговля и Квантовый консенсус. Квантовые аккаунты изменили способ установления своей личности пользователями. В традиционных сетях связь между частными и публичными ключами основана на эллиптических кривых. В обновлённой AlphaNet эта связь основана на решёточной математике. Пользователи генерируют пару ключей из дилития — структуру, которая образует математический лабиринт, оставляющий беспомощными как классические, так и квантовые решатели.

Трёхуровневая архитектура для модернизации квантовой безопасности

Квантовый учет: Строит пары ключей на основе решёточной математики, заменяя эллиптические кривые и делая обратные вычисления невозможными

Квантовая торговля: Использование дилитиевых подписей обязательно для каждого потока средств, что гарантирует, что ни одна машина не сможет подделать разрешения

Квантовый консенсус: Валидаторы должны общаться на новом языке, чтобы предотвратить имитацию и захват голосов для переписки реестра

Однако этот переход к квантовым резисторам связан с уникальными эксплуатационными затратами. Дилитиевые сигнатуры требуют гораздо больше места для хранения, чем стандартные сигнатуры ECDSA. Подпись ECDSA занимает 64 байта, а дилитиевая — около 2 420 байт, что примерно в 38 байт увеличения. Этот рост может повлиять на результаты сети. Узлы валидации должны передавать большие объёмы данных, что потребляет больше пропускной способности и увеличивает задержку. История реестра быстро растёт, увеличивая стоимость хранения для операторов узлов.

Пилотная программа AlphaNet направлена на сбор данных об этих компромиссах. Сетевые инженеры определят, сможет ли блокчейн поддерживать пропускную способность транзакций несмотря на увеличение нагрузки на данные. Если реестр завышен, это повышает барьер для входа независимых валидаторов и может привести к централизации топологии сети. Это жестокий компромисс, с которым предстоит столкнуться квантовая безопасность: баланс между безопасностью и производительностью, децентрализация.

Смарт-контракты компенсируют конкурентные недостатки и проводят эталон по сравнению с Ethereum

Помимо безопасности, обновление устраняет проблему программируемости, которая существует в XRPL уже много лет. Внедрение смарт-контрактов заполняет этот ключевой конкурентный недостаток. Хотя эта сеть может эффективно обрабатывать платежи, она не может размещать приложения, которые привлекают разработчиков и потоки ликвидности в Ethereum и Solana. Эти экосистемы смогли процветать благодаря тому, что позволяют маркетплейс, кредитным протоколам и автоматизированным транзакциям работать напрямую в блокчейне. В результате они стали двумя самыми доминирующими DeFi-платформами в отрасли, с зафиксированной стоимостью более $1000 млн.

Ранее XRPL не имел такой возможности, поэтому его деятельность ограничивалась передачами. Нативные смарт-контракты на AlphaNet меняют это. Он вводит инструменты смарт-контрактов, которые позволяют разработчикам строить напрямую на базовой цепочке без необходимости в сайдчейнах или внешних фреймворках. Эти контракты используют существующие функции XRPL, такие как автоматизированные маркет-мейкеры, децентрализованные биржи и системы кастода, предоставляя разработчикам пространство для создания DeFi-сервисов, выходящих за рамки простых платежей. Это открывает новые направления для развития XRPL и снижает барьер входа для команд, знакомых с существующими языками смарт-контрактов.