Kvantenødsituationen: Ethereums kapløb med tiden

Ethereum ruster op mod kvantetrusler. Hvordan reagerer samfundet på Buterins nye forslag, og hvor reel er faren?

Den eksponentielle fremskridt inden for kvantecomputerteknologi udgør en skræmmende udfordring for blockchain-platformene, der potentielt underminerer sikkerhedsprotokollerne, der danner grundlaget for disse netværk, hvor Ethereum (ETH) ikke er nogen undtagelse. 

Som svar på denne presserende bekymring har Vitalik Buterin, medstifter af Ethereum, stået i spidsen for diskussioner om Ethereum Research, med det formål at adressere og afbøde de sårbarheder, kvantecomputere introducerer til Ethereum.

Dykker ned i Buterins strategi 

Buterin forudser en potentiel "kvantenødsituation", hvor fremkomsten af ​​kvanteberegningskapaciteter kan føre til storstilet tyveri af Ethereum-aktiver.

For at imødegå denne forestående trussel foreslog Buterin en mangefacetteret tilgang, begyndende med implementeringen af ​​en hård gaffel af Ethereum-netværket. 

Denne hårde gaffel ville effektivt spole netværket tilbage til en tilstand, før eventuelle potentielle tyverier fandt sted, hvilket krævede, at brugere adopterede ny tegnebogssoftware, der er eksplicit designet til at forhindre fremtidige angreb.

I centrum af Buterins strategi ligger vedtagelsen af ​​en ny transaktionstype skitseret i Ethereum Improvement Proposal (EIP) 7560. Denne transaktionstype udnytter avancerede kryptografiske teknikker, herunder Winternitz-signaturer og nul-videnssikre teknologier som STARKs, med det formål at beskytte transaktioner mod kvante angreb ved at beskytte brugernes private nøgler mod eksponering.

Derudover går Buterin ind for integrationen af ​​ERC-4337-kontoabstraktion til smarte kontrakttegnebøger, hvilket øger sikkerheden ved at forhindre eksponering af private nøgler under signeringsprocessen. 

Kontoabstraktion fungerer som en "smart contracts wallet", der gør det muligt for brugere at interagere med Ethereum-netværket uden at besidde deres private nøgler eller behøver at vedligeholde Ether for transaktionsomkostninger.

I tilfælde af en kvantenødsituation vil brugere, der ikke har udført transaktioner fra deres Ethereum-punge, forblive afskærmet, da kun deres pung-adresser er offentlige. 

Buterin foreslog også, at den nødvendige infrastruktur til at gennemføre den foreslåede hårde gaffel teoretisk set kunne begynde udviklingen med det samme.

Fællesskabsreaktion

Ethereum-fællesskabet diskuterer aktivt Buterins forslag til en hard fork-strategi for at beskytte Ethereum mod mulige kvanteangreb. Dette emne har vakt både interesse og bekymring blandt medlemmerne.

Mens vigtigheden af ​​at forberede sig på kvantetrusler anerkendes, er der skepsis over for, hvor effektive disse foranstaltninger vil være mod ondsindede brugere med adgang til kvantecomputere. DogeProtocol, et fællesskabsmedlem, har rejst spørgsmål om at identificere legitime kontoindehavere i forhold til angribere i scenarier, hvor kvantecomputere kan bryde ind i Ethereum-tegnebøger.

DogeProtocol foreslog at bruge NIST standardiserede algoritmer kombineret med klassiske algoritmer. Dette kan dog føre til større blokstørrelser på grund af den større signatur og offentlige nøglestørrelser i mange post-kvante metoder.

Et andet medlem af fællesskabet, nvmmonkey, anbefaler en forebyggende strategi. De foreslår at integrere et maskinlæringssystem i Ethereums node-netværk for at spotte store, mistænkelige transaktioner, der kunne indikere usikre aktiviteter, der udløser nødprotokoller som Stark emergence gaffel.

Risici, som kvantecomputere udgør for blockchain

Blockchain-teknologi, herunder kryptovalutaer som Bitcoin og Ethereum, er afhængige af kryptografiske algoritmer såsom Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) for at sikre transaktioner og opretholde integriteten af ​​den distribuerede hovedbog. 

Kvantealgoritmer, især Shors algoritme udviklet af Peter Shor i 1994, udgør dog en trussel ved potentielt at løse det diskrete logaritmeproblem på elliptiske kurver, som er grundlaget for ECDSA's sikkerhed. 

Denne egenskab kunne tillade en kvantecomputer at forfalske digitale signaturer og derved kontrollere eventuelle midler forbundet med disse signaturer.

Kvantecomputere kan også underminere anden kryptografisk praksis inden for blockchain-teknologi, herunder hashing-processen, som er central for minedrift og skabelsen af ​​nye blokke. 

Mens hashing (f.eks. SHA-256 i Bitcoin) ikke brydes direkte af Shors algoritme, kan Grovers algoritme, en anden kvantealgoritme, teoretisk set fremskynde processen med at finde en hashs preimage, selvom hastigheden er mindre dramatisk end Shors til kryptering .

Kvantespring: Er vi forberedte?

Selvom de nuværende kvantecomputere endnu ikke er i stand til at bryde ECDSA i praktisk skala, tyder det hurtige fremskridt på, at truslen kan blive reel inden for de næste par år. Google planlægger at konstruere en kvantecomputer, der er i stand til at håndtere omfattende forretningsmæssige og videnskabelige beregninger fejlfrit i 2029.

IBM præsenterede for nylig "IBM Quantum Heron", dens mest avancerede kvanteprocessor. Denne processor skiller sig ud for sin høje ydeevne og lave fejlfrekvenser. IBM afslørede også IBM Quantum System Two, en ny modulær kvantecomputer. Dette system, der allerede er i drift i New York, er designet til at håndtere komplekse videnskabelige og forretningsmæssige beregninger.

Kvantetruslen mod den nuværende kryptografi er et faktum, der er bredt anerkendt af forskere. Der er en stigende vægt på at udvikle og implementere kvante-resistente eller post-kvante kryptografiske algoritmer.

For eksempel har National Institute of Standards and Technology (NIST) indledt en proces til at evaluere og standardisere kvanteresistente kryptografiske algoritmer med offentlig nøgle. Disse kan være afgørende skridt i retning af at opretholde sikkerheden og modstandsdygtigheden af ​​blockchain og anden digital infrastruktur i forhold til kvantecomputere.

Efterhånden som kvantecomputeres evner udvikler sig, vil samarbejdet mellem forskere, udviklere og politiske beslutningstagere blive afgørende.

Ved at prioritere udvikling og integration af kvanteresistente kryptografiske løsninger kan blockchain-fællesskabet sikre følsom information, bevare digital tillid og sikre blockchains fortsatte levedygtighed i kvanteæraen.

Følg os på Google Nyheder