عالم إثباتات الصفرية المعرفة حصل على ترقية ذات معنى. أطلقت A16z crypto Lattice Jolt، وهو إصدار مُعاد تصميمه لـ zkVM مفتوح المصدر الذي يتخلص من التشفير القائم على المنحنيات البيضاوية لصالح بنية قائمة على الشبكات مصممة لمقاومة الهجمات من الحواسيب الكمية.
النتيجة: أوقات إثبات أسرع بمرتين إلى ثلاث مرات مقارنة بالإصدار السابق، وحجوم إثبات تتراوح بين 65 و80 كيلوبايت، واستخدام الذاكرة مخفض تقريبًا إلى النصف.
ما الذي يفعله Lattice Jolt بشكل مختلف
في جوهره، يستبدل التحديث الأنظمة التشفيرية. كان Jolt الأصلي، الذي تم إطلاقه في أبريل 2024، يعتمد على Dory، وهو مخطط التزام متعدد الحدود المبني على رياضيات المنحنيات الإهليلجية.
تقوم Lattice Jolt بتبديل Dory لصالح مخطط التزام متعدد الحدود الجديد المسمى Akita. فكر في مخطط التزام متعدد الحدود كآلية تسمح للمُثبت بإقناع المُحقق بأن الحساب تم تنفيذه بشكل صحيح، دون كشف البيانات الأساسية. وتنفذ Akita ذلك باستخدام الرياضيات القائمة على الشبكات، والتي تعمل وفق افتراض Module-SIS بقوة أمان 128 بت، بما يتماشى مع معايير NIST ما بعد الكمية.
تم تطوير Akita بالتعاون بين LayerZero وجامعة كارنيغي ميلون وجامعة جنوب كاليفورنيا. ووصف بأنه أول مخطط التزام متعدد الحدود القائم على الشبكة جاهز للإنتاج، ويدعم إعدادًا شفافًا يلغي الحاجة إلى طقوس موثوقة.
من حيث الأداء الخام، فإن الأرقام صعبة التجاهل. يحقق Lattice Jolt ما يصل إلى مليوني دورة RV64IMAC في الثانية عند التشغيل على وحدة المعالجة المركزية فقط، دون الحاجة إلى بطاقة رسومية. عند تفعيل تسريع GPU، يرتفع هذا الرقم إلى أكثر من 10 ملايين دورة في الثانية. انخفض استخدام الذاكرة لكل دورة من حوالي 300 بايت إلى 200 بايت مقارنة بالإعدادات السابقة.
تُظهر أحجام الإثباتات قصة مشابهة. فبحجم 65 إلى 80 كيلوبايت، تكون إثباتات Lattice Jolt أصغر بكثير من 200 كيلوبايت أو أكثر المعتادة في أنظمة ما بعد الكمية القائمة على التجزئة.
لماذا تهم أمان ما بعد الكم الآن
لا توجد حاليًا حواسيب كمومية قادرة على كسر التشفير الحالي. لكن نموذج التهديد لا يتعلق بما تستطيع الآلات الكمومية فعله اليوم، بل بما ستستطيع فعله عندما تُطلق، والحقيقة أن البيانات المشفرة التي تم جمعها الآن يمكن فك تشفيرها لاحقًا.
أكملت NIST مجموعة معايير التشفير ما بعد الكمية الأولى الخاصة بها في عام 2024، وبدأت مجتمعات الأمان الأوسع منذ ذلك الحين في الانتقال نحو مكونات مقاومة للحوسبة الكمية. إن التشفير القائم على الشبكات، الذي يعتمد على الصعوبة الرياضية للمشاكل المتعلقة بالشبكات عالية الأبعاد، هو أحد النُهج الأساسية التي أيدتها NIST. وباستنادها إلى افتراض Module-SIS بأمان 128 بت، فإن Akita تقع بدقة ضمن هذا الإطار.
التكامل وما يليه
التكامل الأولي لـ Lattice Jolt هو مع سلسلة Zero، مما يوفر حالة اختبار واقعية مبكرة للتكنولوجيا. يدعم النظام مجموعات تعليمات RISC-V، وهو اختيار تصميمي يعطي الأولوية للقابلية للتوسيع.
يُستحسن ملاحظة غياب أي إعلان عن رمز مصاحب لـ Lattice Jolt في سياق الطريقة التي تُنفذ بها هذه الإصدارات عادةً. اختارت A16z crypto تقديم هذا الأمر كبنية تحتية فقط، كإنجاز تقني وليس كمنصة لإطلاق أصل جديد.