Kvantenødsituasjonen: Ethereums kappløp med tiden

Ethereum ruster opp mot kvantetrusler. Hvordan reagerer samfunnet på Buterins nye forslag, og hvor reell er faren?

Den eksponentielle utviklingen av kvantedatateknologi utgjør en skremmende utfordring for blokkjedeplattformene, som potensielt undergraver sikkerhetsprotokollene som utgjør grunnfjellet til disse nettverkene, med Ethereum (ETH) som intet unntak. 

Som svar på denne presserende bekymringen har Vitalik Buterin, medgründer av Ethereum, ledet diskusjoner om Ethereum Research, med sikte på å adressere og redusere sårbarhetene som kvantedatabehandling introduserer for Ethereum.

Dykker inn i Buterins strategi 

Buterin forutser en potensiell "kvantenødsituasjon", der bruken av kvantedatabehandlingsevner kan føre til storstilt tyveri av Ethereum-eiendeler.

For å motvirke denne forestående trusselen foreslo Buterin en mangefasettert tilnærming, som startet med implementeringen av en hard gaffel av Ethereum-nettverket. 

Denne harde gaffelen ville effektivt spole nettverket tilbake til en tilstand før potensielle tyverier skjedde, noe som krever at brukere tar i bruk ny lommebokprogramvare som er eksplisitt designet for å hindre fremtidige angrep.

I sentrum av Buterins strategi ligger innføringen av en ny transaksjonstype skissert i Ethereum Improvement Proposal (EIP) 7560. Denne transaksjonstypen utnytter avanserte kryptografiske teknikker, inkludert Winternitz-signaturer og nullkunnskapssikker teknologi som STARKs, med sikte på å beskytte transaksjoner fra kvante angrep ved å beskytte brukernes private nøkler mot eksponering.

Videre tar Buterin til orde for integrering av ERC-4337-kontoabstraksjon for smarte kontraktslommebøker, noe som øker sikkerheten ved å forhindre eksponering av private nøkler under signeringsprosessen. 

Kontoabstraksjon fungerer som en "lommebok for smarte kontrakter", som gjør det mulig for brukere å samhandle med Ethereum-nettverket uten å ha sine private nøkler eller å måtte vedlikeholde Ether for transaksjonskostnader.

I tilfelle en kvantenødsituasjon vil brukere som ikke har utført transaksjoner fra Ethereum-lommebøkene forbli skjermet, siden bare lommebokadressene deres er offentlige. 

Buterin foreslo også at infrastrukturen som er nødvendig for å vedta den foreslåtte harde gaffelen, teoretisk sett kunne starte utviklingen umiddelbart.

Samfunnsreaksjon

Ethereum-fellesskapet diskuterer aktivt Buterins forslag til en hard fork-strategi for å beskytte Ethereum fra mulige kvanteangrep. Dette temaet har vakt både interesse og bekymring blant medlemmene.

Mens viktigheten av å forberede seg på kvantetrusler anerkjennes, er det skepsis til hvor effektive disse tiltakene vil være mot ondsinnede brukere med tilgang til kvantedatabehandling. DogeProtocol, et fellesskapsmedlem, har reist spørsmål om identifisering av legitime kontoinnehavere kontra angripere i scenarier der kvantedatamaskiner kan bryte seg inn i Ethereum-lommebøker.

DogeProtocol foreslo å bruke NIST standardiserte algoritmer kombinert med klassiske algoritmer. Dette kan imidlertid føre til større blokkstørrelser på grunn av større signatur- og offentlige nøkkelstørrelser i mange post-kvantemetoder.

Et annet fellesskapsmedlem, nvmmonkey, anbefaler en forebyggende strategi. De foreslår å integrere et maskinlæringssystem i Ethereums nodenettverk for å oppdage store, mistenkelige transaksjoner som kan indikere utrygge aktiviteter, og utløse nødprotokoller som Stark emergence gaffel.

Risikoer som kvantedatamaskiner utgjør for blokkjede

Blockchain-teknologi, inkludert kryptovalutaer som Bitcoin og Ethereum, er avhengig av kryptografiske algoritmer som Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) for å sikre transaksjoner og opprettholde integriteten til den distribuerte hovedboken. 

Imidlertid utgjør kvantealgoritmer, spesielt Shors algoritme utviklet av Peter Shor i 1994, en trussel ved å potensielt løse det diskrete logaritmeproblemet på elliptiske kurver, som er grunnlaget for ECDSAs sikkerhet. 

Denne evnen kan tillate en kvantedatamaskin å forfalske digitale signaturer og dermed kontrollere eventuelle midler knyttet til disse signaturene.

Kvantedatamaskiner kan også undergrave annen kryptografisk praksis innen blokkjedeteknologi, inkludert hashing-prosessen, som er sentral for gruvedrift og etablering av nye blokker. 

Mens hashing (f.eks. SHA-256 i Bitcoin) ikke brytes direkte av Shors algoritme, kan Grovers algoritme, en annen kvantealgoritme, teoretisk sett fremskynde prosessen med å finne en hashs forhåndsbilde, selv om hastigheten er mindre dramatisk enn Shors for kryptering .

Kvantesprang: Er vi forberedt?

Selv om dagens kvantedatamaskiner ennå ikke er i stand til å bryte ECDSA i praktisk skala, antyder det raske fremskrittet at trusselen kan bli reell i løpet av de neste årene. Google planlegger å konstruere en kvantedatamaskin som er i stand til å håndtere omfattende forretningsmessige og vitenskapelige beregninger feilfri innen 2029.

IBM presenterte nylig "IBM Quantum Heron", sin mest avanserte kvanteprosessor. Denne prosessoren skiller seg ut for sin høye ytelse og lave feilprosent. IBM avduket også IBM Quantum System Two, en ny modulær kvantedatamaskin. Dette systemet, som allerede er i drift i New York, er designet for å takle komplekse vitenskapelige og forretningsmessige beregninger.

Kvantetrusselen mot dagens kryptografi er et faktum som er allment anerkjent av forskere. Det legges stadig større vekt på å utvikle og implementere kvanteresistente eller postkvantekryptografiske algoritmer.

For eksempel har National Institute of Standards and Technology (NIST) satt i gang en prosess for å evaluere og standardisere kvanteresistente kryptografiske algoritmer med offentlig nøkkel. Dette kan være avgjørende skritt for å opprettholde sikkerheten og motstandskraften til blockchain og annen digital infrastruktur i møte med kvantedatabehandling.

Etter hvert som kvantedatamaskiners evner utvikler seg, vil samarbeidet mellom forskere, utviklere og beslutningstakere bli avgjørende.

Ved å prioritere utvikling og integrasjon av kvanteresistente kryptografiske løsninger, kan blokkjedesamfunnet ivareta sensitiv informasjon, bevare digital tillit og sikre den fortsatte levedyktigheten til blockchain i kvantetiden.

Følg oss på Google Nyheter