news.bitcoin.com
Sonic перерабатывает архитектуру своей блокчейн-сети, чтобы упростить переход к криптографии, устойчивой к квантовым вычислениям. Данный подход позволяет избежать сложной агрегации подписей, используемой в большинстве сетей с алгоритмом Proof-of-Stake.
Ключевые выводы
- Sonic перепроектирует алгоритм Proof-of-Stake, чтобы избежать агрегации по Boneh–Lynn–Shacham, что упростит квантовые обновления.
- Риск, связанный с алгоритмом Шора, стимулирует переход от алгоритма цифровой подписи на основе эллиптической кривой к схемам на основе хешей.
- Модель направленного ациклического графа системы консенсуса Sonic может привести к снижению затрат на обновление, способствуя внедрению постквантовых технологий.
Квантовая угроза стимулирует новый подход к безопасности блокчейна
По мере роста опасений по поводу долгосрочной угрозы со стороны квантовых вычислений разработчики блокчейнов начинают переосмысливать основы сетевой безопасности. Sonic, протокол Proof-of-Stake, позиционирует себя как одну из немногих систем, разработанных для более легкой адаптации к постквантовому миру.
Современные блокчейны в значительной степени полагаются на криптографию на основе эллиптических кривых для защиты транзакций и проверки участников сети. Эти методы лежат в основе широко используемых схем подписи, таких как Алгоритм цифровой подписи на основе эллиптической кривой (ECDSA) и Ed25519. Хотя сегодня они эффективны, они могут стать уязвимыми, если квантовые компьютеры достигнут достаточного масштаба.
Машина, способная выполнять алгоритм Шора, может нарушить эти криптографические предположения, позволяя злоумышленникам извлекать закрытые ключи из открытых данных и подделывать транзакции. Напротив, функции на основе хешей остаются в значительной степени устойчивыми, что делает их центральным элементом моделей безопасности следующего поколения.
«Независимо от того, появятся ли достаточно мощные квантовые компьютеры завтра или через 50 лет, отрасль должна быть готова», — сказал Бернхард Шольц, директор по исследованиям Sonic.
Задача заключается не только в замене криптографических примитивов, но и в том, как они встроены в существующие системы консенсуса. Многие ведущие сети с алгоритмом Proof-of-Stake полагаются на методы агрегации подписей, такие как Boneh–Lynn–Shacham (BLS) или пороговые подписи, для сжатия голосов валидаторов в одно доказательство. Эти методы повышают эффективность, но зависят от криптографических допущений, которые квантовые вычисления могут подорвать.
Заменить их не так просто. Постквантовые альтернативы, включая подписи на основе решеток и хешей, как правило, более объемны и требуют больших вычислительных ресурсов. Кроме того, им не хватает эффективных методов агрегации, что может значительно увеличить затраты на пропускную способность и верификацию.
Именно в этом заключается отличие дизайна Sonic. Его протокол консенсуса, известный как SonicCS, позволяет избежать зависимости от агрегированных подписей. Вместо этого он использует структуру направленного ациклического графа, в котором каждое событие несет индивидуальную подпись, объединенную с хеш-ссылками на предыдущие события.
В результате получается система, которая зависит от меньшего количества криптографических компонентов. Переход к квантово-устойчивым стандартам будет включать в себя замену схем подписи без изменения базовой логики консенсуса.
Подход Sonic отражает более широкую тенденцию в развитии блокчейна: планирование на случай рисков, которые могут возникнуть еще не скоро. Хотя практические квантовые атаки пока остаются теоретическими, затраты на модернизацию крупных действующих сетей могут оказаться высокими.
Компания заявила, что будет продолжать следить за развитием событий в области постквантовой криптографии, включая работу органов по стандартизации и исследовательские усилия, связанные с крупными экосистемами, такими как Ethereum.
На данный момент дискуссия остается в основном академической. Но по мере того, как цифровые активы все больше интегрируются в финансовые системы, устойчивость их базовой инфраструктуры становится предметом все более пристального внимания. В этом контексте способность адаптироваться без серьезных сбоев может оказаться столь же важной, как и сама безопасность.