Sonic vyvíjí blockchain připravený na kvantovou technologii s jednodušší architekturou

Hlavní body

• Sonic přepracovává proof-of-stake, aby se vyhnul agregaci Boneh–Lynn–Shacham, což usnadňuje kvantové aktualizace.
• Riziko Shorova algoritmu vede k přechodu od algoritmu digitálního podpisu s eliptickou křivkou k schématům založeným na hashování.
• Model směrovaného acyklického grafu konsensuálního systému Sonic by mohl vést ke snížení nákladů na upgrade, což by napomohlo přijetí postkvantových technologií.

Kvantová hrozba podněcuje nový přístup k bezpečnosti blockchainu

Vzhledem k rostoucím obavám z dlouhodobé hrozby kvantového výpočtu začínají vývojáři blockchainu přehodnocovat základy síťové bezpečnosti. Sonic, protokol proof-of-stake, se profiluje jako jeden z mála systémů navržených tak, aby se snáze přizpůsobily postkvantovému světu.

Moderní blockchainy se při zabezpečení transakcí a ověřování účastníků sítě silně spoléhají na kryptografii založenou na eliptických křivkách. Tyto metody jsou základem široce používaných schémat podpisů, jako jsou algoritmus digitálního podpisu na eliptické křivce (ECDSA) a Ed25519. Ačkoli jsou dnes účinné, mohly by se stát zranitelnými, pokud kvantové počítače dosáhnou dostatečného rozsahu.

Stroj schopný spustit Shorův algoritmus by mohl tyto kryptografické předpoklady prolomit, což by útočníkům umožnilo odvodit soukromé klíče z veřejných dat a padělat transakce. Naproti tomu funkce založené na hashových hodnotách zůstávají z velké části odolné, což z nich činí ústřední prvek bezpečnostních modelů nové generace.

„Ať už dostatečně výkonné kvantové počítače přijdou zítra nebo za 50 let, odvětví musí být připraveno,“ řekl Bernhard Scholz, vedoucí výzkumu společnosti Sonic.

Výzva nespočívá pouze v nahrazení kryptografických primitiv, ale také v tom, jak jsou tyto primitivy zabudovány do stávajících konsensuálních systémů. Mnoho předních sítí typu proof-of-stake se spoléhá na techniky agregace podpisů, jako jsou Boneh–Lynn–Shacham (BLS) nebo prahové podpisy, aby komprimovaly hlasy validátorů do jediného důkazu. Tyto metody zvyšují efektivitu, ale závisí na kryptografických předpokladech, které by kvantové výpočty mohly podkopat.

Jejich nahrazení není jednoduché. Postkvantové alternativy, včetně podpisů založených na mřížkách a hashových podpisů, bývají rozsáhlejší a výpočetně náročnější. Chybí jim také efektivní metody agregace, což by mohlo výrazně zvýšit náklady na šířku pásma a ověřování.

Právě v tomto bodě se design Sonic odlišuje. Jeho konsensuální protokol, známý jako SonicCS, se vyhýbá závislosti na agregovaných podpisech. Místo toho využívá strukturu orientovaného acyklického grafu, ve kterém každá událost nese individuální podpis, kombinovaný s hash odkazy na předchozí události.
Výsledkem je systém, který závisí na menším počtu kryptografických stavebních bloků. Přechod na kvantově odolné standardy by znamenal výměnu schémat podpisů bez změny základní konsensuální logiky.

Přístup společnosti Sonic odráží širší trend ve vývoji blockchainu: plánování rizik, která mohou být ještě roky vzdálena. Zatímco praktické kvantové útoky zůstávají teoretické, náklady na dodatečné vybavení velkých, živých sítí by mohly být vysoké.

Společnost uvedla, že bude i nadále sledovat vývoj v oblasti postkvantové kryptografie, včetně práce normalizačních orgánů a výzkumných snah spojených s významnými ekosystémy, jako je Ethereum.

Prozatím zůstává debata převážně akademická. Ale jak se digitální aktiva stále více začleňují do finančních systémů, odolnost jejich základní infrastruktury je podrobena důkladnější kontrole. V tomto kontextu se schopnost přizpůsobit se bez větších narušení může ukázat jako stejně důležitá jako samotná bezpečnost.