Ethereum Foundation создает «команду постквантовой безопасности», цель — завершить обновление протокола к 2029 году

Члены фонда Ethereum официально запустили во вторник ресурс-центр «Постквантовый Ethereum», объявили о создании специализированной команды по постквантовой безопасности и планируют завершить внедрение решений по квантовой безопасности на уровне протокола Ethereum к 2029 году, а затем приступить к обновлению уровня исполнения. Команда отметила, что в настоящее время квантовые вычисления не представляют непосредственной угрозы для криптовалют, однако учитывая сложность координации при обновлении, необходимость заблаговременной подготовки обусловлена сложностью инженерных работ и требует начала работы за несколько лет до возможной угрозы.

Почему квантовые вычисления становятся долгосрочной проблемой безопасности Ethereum

Как только квантовые компьютеры достигнут достаточной вычислительной мощности, существующая эллиптическая криптография (ECC) теоретически окажется под угрозой взлома, что напрямую поставит под угрозу безопасность приватных ключей и механизм защиты кошельков. Аналитик Galaxy Digital Уилл Оуэнс отметил, что основная угроза сосредоточена на кошельках, чьи публичные ключи уже раскрыты; в то время как Чарльз Эдвардс из Capriole Investments считает, что в долгосрочной перспективе все криптоактивы сталкиваются с угрозой квантовых атак.

Команда по постквантовой безопасности подчеркивает, что настоящая сложность обновления заключается не только в выборе алгоритмов, но и в сложности их реализации: «Миграция децентрализованного глобального протокола требует многолетней координации, инженерного проектирования и формальной верификации, и эта работа должна начаться задолго до появления угрозы». В настоящее время Ethereum защищает активы на сотни миллиардов долларов, и любые задержки в обновлении создадут значительный уязвимый период после появления квантовых технологий.

Архитектура SNARK и трехуровневая дорожная карта обновлений

(Источник: команда по постквантовой безопасности Ethereum)

Команда по постквантовой безопасности планирует интегрировать технологию SNARK (сокращение от Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge) как основной путь обеспечения квантобезопасных подписей, чтобы решить проблему увеличения пропускной способности и требований к хранению, вызванных некоторыми схемами квантобезопасных подписей из-за больших вычислительных затрат. Обновление охватит три ключевых уровня технологий Ethereum:

• Уровень консенсуса: постквантовая модификация механизмов подписи валидаторов и подтверждения блоков
• Уровень исполнения: обновление среды выполнения смарт-контрактов и подписей транзакций для обеспечения квантовой безопасности, реализуемое после завершения протокольного уровня
• Уровень данных: усиление мер защиты, связанных с доступностью данных и безопасностью хранения

В приоритетах защиты активов стандартный кошелек Ethereum занимает первое место, поскольку он концентрирует наибольшую часть стоимости, далее идут высокоценные операционные кошельки, связанные с криптовалютными биржами, межцепочечными мостами и решениями для хранения.

Главная проблема: как выполнить обновление без прерывания работы сети

Команда по постквантовой безопасности отмечает, что выбор алгоритмов — лишь начальный этап. Более сложные задачи включают: безопасную миграцию сотен миллионов существующих аккаунтов, обеспечение того, чтобы сам процесс миграции не создавал новых уязвимостей, избегание появления новых точек атаки, поддержание текущей производительности и координацию синхронного внедрения по всей экосистеме. Эти инженерные и координационные вызовы лежат в основе необходимости начать работу уже сейчас и завершить первый этап до 2029 года.

Часто задаваемые вопросы

Насколько квантовые компьютеры представляют реальную угрозу для Ethereum сейчас?

Команда по постквантовой безопасности Ethereum ясно заявила, что в настоящее время нет непосредственной угрозы квантовых атак, поскольку существующие квантовые компьютеры недостаточно мощны для взлома используемых в Ethereum криптографических механизмов. Однако, учитывая долгосрочную сложность процесса обновления, заблаговременное внедрение считается необходимой мерой предосторожности.

Почему на внедрение постквантового обновления требуется несколько лет?

Ethereum — это децентрализованный глобальный протокол, и безопасное обновление требует охвата трех уровней: консенсусного, исполнительного и уровня данных. Оно включает миграцию сотен миллионов аккаунтов и координацию по всему миру, а каждый этап требует строгой формальной верификации, чтобы гарантировать отсутствие новых уязвимостей в процессе обновления.

Как SNARK решает проблему эффективности квантобезопасных подписей?

Некоторые схемы квантобезопасных подписей требуют значительно больших вычислительных ресурсов, что может привести к увеличению пропускной способности сети и требований к хранению. SNARK использует технологию доказательств с нулевым разглашением для сжатия вычислительных затрат, обеспечивая квантовую безопасность при минимальном влиянии на производительность.