Квантові обчислення сприяють покращенню безпеки блокчейну, оскільки постквантові рішення набирають темпу

Коротко

• Квантові обчислення змушують розробників блокчейну та криптофірми переглянути стратегії довгострокової безпеки через зростання занепокоєння щодо майбутніх атак на криптографію з відкритим ключем.
• Основні мережі, включаючи bitcoin та ethereum, вже досліджують гібридні та постквантові рішення, тоді як стандарти, підтримувані NIST, такі як Dilithium та Falcon, продовжують отримувати увагу галузі.
• Аналітики вважають, що сектор ще має час адаптуватися, але планування міграції та оновлення гаманців стають критичними пріоритетами для провайдерів інфраструктури та інституційних інвесторів.
  

  ---

Квантові обчислення все частіше стають частиною стратегічних обговорень у криптоіндустрії. Те, що раніше вважалося теоретичною загрозою, зараз впливає на те, як розробники блокчейну, постачальники гаманців та кастодіани підходять до забезпечення безпеки довгострокової інфраструктури.

Основна проблема стосується систем цифрових підписів, які використовуються більшістю основних блокчейнів. Технології, такі як ECDSA, Schnorr, Ed25519 і BLS, захищають гаманці, підтверджують транзакції та забезпечують безпеку операцій валідаторів. Дослідники попереджають, що достатньо потужний квантовий комп’ютер, який використовує алгоритм Шора, зможе в кінцевому підсумку визначити приватні ключі на основі відкритих ключів.

В той же час кілька ключових компонентів блокчейну залишаються відносно стійкими до квантових загроз. Системи на основі хеш-функцій, зокрема SHA-256, дерева Меркла та докази на основі STARK, все ще вважаються стійкими за поточних квантових моделей атак, навіть з урахуванням підвищення ефективності, що надає алгоритм Гровера.

Крипто-сектор все більше приймає стратегії «крипто-гнучкості», спрямовані на те, щоб дозволити мережам і гаманцям замінювати алгоритми підпису без перебудови цілих архітектур блокчейну. Розробники з кількох екосистем зараз тестують гібридні системи верифікації, які поєднують класичну криптографію з післяквантовими альтернативами.

Національний інститут стандартів і технологій США інтенсифікував цей перехід, просунувши стандарти післяквантової криптографії, такі як CRYSTALS-Dilithium, Falcon і SPHINCS+. Ці технології стають центральними для досліджень у галузі блокчейну, оскільки вони розроблені для стійкості до атак майбутніх квантових машин.

Для мереж, таких як Bitcoin, витрати залежать від структури гаманця. Традиційні формати адрес, які приховують публічні ключі до моменту витрати коштів, забезпечують більш сильний захист, ніж системи, які відразу відкривають ключі, включаючи деякі виводи на основі Taproot. Тим часом акаунти на Solana безпосередньо залежать від публічних ключів Ed25519, що збільшує терміновість планування майбутньої міграції.

Незважаючи на зростаючу популярність, постквантовая криптографія вносить технічні компроміси, яких розробники блокчейн не можуть ігнорувати. Більшість постквантових підписів значно більші за поточні криптографічні підписи, що збільшує вимоги до зберігання, споживання пропускної здатності та витрати на перевірку транзакцій.

Це питання особливо важливе для високопродуктивних мереж, що зосереджені на низьких комісіях та швидкій швидкості розрахунків. Існуючі постквантові системи також мають труднощі з досягненням компактної ефективності агрегації, яку зараз пропонують підписи BLS у системах координації валідаторів та консенсусу.

Незважаючи на це, багато криптофірм зараз сприймають підготовку як стратегічну перевагу, а не захисну заходу. Кустодіани, розробники гаманців та постачальники інституційної інфраструктури тестують гібридні гаманці, багатопідписові захисти та фазовані стратегії зміни ключів, щоб зменшити ризики майбутньої міграції.