Ethereum, 104 milyar dolarlık staked ETH için kuantum sonrası güvenlik öneriyor

Ethereum geliştiricileri, blok zincirinin doğrulayıcı yatırma sözleşmesini yeniden tasarlayarak önerilerle ağı kuantum hesaplamanın olası etkilerinden korumak için ilk adımı attı. Planlanan değişiklikler, Ethereum'un kuantum saldırılarına karşı dayanıklı tasarlanmış kriptografik sistemleri benimsemesine sonunda izin verebilir ve yaklaşık 104 milyar dolarlık staked Ether'ı korumaya yardımcı olabilir.

Öneri, Pazartesi günü Ethereum Geliştirme Önerisi deposuna geçici olarak EIP-8394 olarak tanımlanarak gönderildi. Bu, yatırma sözleşmesinin sabit kriptografik yapısını, farklı anahtar boyutlarını destekleyebilen ve her doğrulayıcı yatırımı için kullanılan kriptografik şemayı tanımlayan bilgileri saklayabilen daha esnek bir çerçeveye değiştirecektir.

Şu anda Ethereum’un staking sisteminde yaklaşık 42,4 milyon ETH kilitlidir ve doğrulayıcılar, eliptik eğri kriptografisine dayalı BLS imzalarına dayanmaktadır.

Sistem, büyük sayıda doğrulayıcı imzasını tek bir sıkıştırılmış imzada birleştirmesine izin vererek Ethereum'un uzlaşısı mekanizmasını korumak için gereken veri miktarını azalttığı için çok verimlidir.

Ancak bu verimlilik, kuantum bilgisayarların Shor algoritmasını çalıştırmaya yeterli bir hesaplama gücüne ulaşması durumunda bir zayıflık haline gelebilir. Böyle bir makine, eliptik eğri kriptografisinin temelini oluşturan matematiksel varsayımları kırarak saldırganların doğrulayıcı kimliklerini sahteleştirmesine olanak sağlayabilir.

Ethereum'in mevcut yatırma sözleşmesi, kriptografik veriler üzerinde sabit sınırlar getirir ve 48 baytlık genel anahtarlar ile 96 baytlık imza meta verilerine izin verir. Bu parametreler, BLS etrafında tasarlanmıştır ve önemli ölçüde daha büyük post-kuantum kriptografik şemalar için çok az yer bırakır.

Önerilen yeniden tasarlamaya göre, sözleşme en fazla 8.192 bayt uzunluğunda anahtar veya kimlik bilgilerini destekleyecektir. Her yatırma, kullandığı kriptografik şemayı da belirtecek ve bu sayede Ethereum zamanla ek standartlar tanıtabilecektir.

BLS, başlangıçta şema sıfır olarak tanımlanacaktır; gelecekteki Ethereum Geliştirme Önerileri ise ek kriptografik seçenekler tanımlayabilir.

Önerilen sözleşme, üç işlem aşamasına sahip olacaktı: devre dışı, BLS etkin ve BLS emekli.

Son aşama, yeni doğrulayıcıların BLS kimlikleriyle ağa katılmasını kalıcı olarak engelleyecektir. Ancak mevcut doğrulayıcılar, geçişten hemen etkilenmeyecektir.

Öneri, Ethereum'un 2022'de staking'i tanıttığından beri kullanılan yatırma işleme mekanizmasını da kaldıracaktır. Bunun yerine, bu işlev, validator çekimleri ve diğer validator ile ilgili güncellemelerden zaten sorumlu olan daha yeni çerçeveye aktarılacaktır.

Yeniden tasarlanan sözleşme etkinleştirilmesi, Ethereum’un yürütme ve fayda katmanlarını içeren koordine bir çatallanmayı gerektirecektir. Son sözleşme adresleri ve dağıtım zamanlaması henüz belirlenmemiştir.

Tek önerinin üç yazarından biri olan Thomas Coratger, X’te Ethereum ve bitcoin’in kuantum sonrası dönem için olası bir çözüm olarak hash tabanlı imzalara doğru ilerlediğini söyledi.

Ulusal Standartlar ve Teknoloji Enstitüsü tarafından standartlaştırılan bazı durumsuz hash-tabanlı şemalar, her imza için yaklaşık 8 KB gerektirebilir ve bu, önerilen 8.192 bayt kapasitesiyle genel olarak uyumludur.

Aynı zamanda, daha kompakt durumlu alternatifler, kendi güvenlik risklerini getiren sayaçlara dayanır. Bir durumlu imzalama anahtarının yalnızca bir kez tekrar kullanılması, ilgili özel anahtarı potansiyel olarak tehlikeye atabilir.

Coratger'in belirttiği gibi, post-kuantum kriptografiye geçiş bu nedenle sadece bir algoritmayı başka biriyle değiştirmek meselesi değildir.

Öneri, kuantum bilgisayarların blok zinciri ağları üzerindeki potansiyel etkisi konusunda artan uyarılarla birlikte geliyor.

Mart ayında Google Quantum AI tarafından yayınlanan araştırma, ethereum'a yönelik beş potansiyel kuantum saldırı yolu belirledi. Çalışma, cüzdanlar, staking sistemleri, akıllı sözleşmeler ve layer-2 ağlarında yer alan 100 milyar doların üzerindeki varlıkların nihayetinde kuantum saldırılarına maruz kalabileceğini tahmin etti.

Ayrıca, kuantum güvenliği şirketi Project Eleven, Mayıs ayında eliptik eğri imzalarını kırabilecek bir makinenin geliştirilme olasılığının 2033 yılına kadar %50'yi aşabileceğini ve 2030 yılını olası daha erken bir senaryo olarak belirledi.

Şirket, tüm ETH'nin %65'ten fazlasının, halka açık anahtarları zaten blok zinciri üzerinde görülebilen adreslerde tutulduğunu tahmin etti ve bu durum, kuantum bilgisayarların mevcut kriptografik standartlardan yararlanma yeteneğine sahip olmasının bu adreslerin maruziyetini artırabileceğini gösteriyor.

Doğrulayıcı yatırma teklifi, Ethereum'un daha geniş kuantum sonrası stratejisinin yalnızca bir parçasını temsil eder.

Bu yılın sonlarında beklenen Hegotá yükseltmesine dahil edilmek için ayrı bir öneri, EIP-8141, değerlendiriliyor. Bu öneri, standart Ethereum hesaplarının kullanıcıların varlıklarını yeni bir cüzdan adresine transfer etmeden farklı kriptografik şemalara geçmesine izin verecektir.

İki öneri birlikte, ethereum ekosisteminin her iki yanını da ele alır: ağı güvenli hale getiren doğrulayıcılar ve üzerinde varlıklar tutan sıradan kullanıcılar.

Ethereum Vakfı, kuantum hesaplama risklerini gidermek için gerekli olan temel protokol değişikliklerini tamamlamayı yaklaşık 2029 hedefiyle belirledi.

Ethereum’in yaklaşımı, ağın mevcut kriptografiye tehdit oluşturacak kadar güçlü hale gelen teknolojiyi beklemek yerine, kuantum hesaplama ile uzun vadeli altyapı riski olarak ilgilendiğini göstermektedir. Önerilen yatırma sözleşmesi özellikle önemlidir çünkü bir saldırıdan sonra temel kriptografik sistemi değiştirmek, altyapıyı önceden hazırlamaktan çok daha büyük bir bozulmaya neden olabilir.

Ancak bu geçiş kolay olmayacaktır. Post-kuantum imzalar genellikle daha fazla veri gerektirir ve yeni operasyonel uzlaşmalar getirebilir; ethereum ise doğrulayıcılar, kullanıcılar, uygulamalar ve protokolünün her iki katmanı arasında değişiklikleri koordine etmelidir.

Bu nedenle temel sorun, Ethereum'un nihayetinde kuantum dirençli kriptografiyi benimseyip benimsememesi değil, bugün ağı temel alan verimlilik ve merkeziyetsizliği tehlikeye atmadan bu geçişi yeterince erken tamamlayabilip tamamlayamamasıdır. Kuantum hesaplama beklentiden daha hızlı gelişirse, Ethereum'un baskı altında tepki vermek yerine adım adım geçiş yapma yeteneği, uzun vadeli direncinin en önemli testlerinden biri haline gelebilir.