Sonic udvikler en kvantekompatibel blockchain med en enklere arkitektur

Hovedpunkter

• Sonic omlægger proof-of-stake for at undgå Boneh–Lynn–Shacham-aggregering, hvilket letter kvanteopgraderinger.
• Risikoen ved Shors algoritme fremmer skiftet fra Elliptic Curve Digital Signature Algorithm til hash-baserede ordninger.
• Sonic Consensus Systems model med rettet acyklisk graf kan føre til lavere opgraderingsomkostninger, hvilket fremmer implementeringen af post-kvante-teknologi.

Kvantetruslen fremmer en ny tilgang til blockchain-sikkerhed

I takt med at bekymringerne vokser over den langsigtede trussel fra kvantecomputere, begynder blockchain-udviklere at genoverveje grundlaget for netværkssikkerhed. Sonic, et proof-of-stake-protokol, positionerer sig som et af de få systemer, der er designet til lettere at tilpasse sig en post-kvanteverden.

Moderne blockchains er stærkt afhængige af elliptisk kurvekryptografi til at sikre transaktioner og validere netværksdeltagere. Disse metoder understøtter udbredte signaturordninger såsom Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) og Ed25519. Selvom de er effektive i dag, kan de blive sårbare, hvis kvantecomputere når en tilstrækkelig skala.

En maskine, der er i stand til at køre Shors algoritme, kunne bryde disse kryptografiske antagelser, hvilket ville give angribere mulighed for at udlede private nøgler fra offentlige data og forfalske transaktioner. Derimod forbliver hash-baserede funktioner stort set modstandsdygtige, hvilket gør dem centrale i næste generations sikkerhedsmodeller.

"Uanset om tilstrækkeligt kraftfulde kvantecomputere kommer i morgen eller om 50 år, skal branchen være forberedt," sagde Bernhard Scholz, Chief Research Officer hos Sonic.

Udfordringen ligger ikke kun i at erstatte kryptografiske primitiver, men også i, hvordan de er integreret i eksisterende konsensus-systemer. Mange førende proof-of-stake-netværk er afhængige af signaturaggregationsteknikker, såsom Boneh–Lynn–Shacham (BLS) eller tærskelsignaturer, for at komprimere validatorstemmer til et enkelt bevis. Disse metoder forbedrer effektiviteten, men er afhængige af kryptografiske antagelser, som kvantecomputere kan underminere.

Det er ikke ligetil at erstatte dem. Post-kvantealternativer, herunder gitterbaserede og hash-baserede signaturer, har tendens til at være større og mere beregningsintensive. De mangler også effektive aggregeringsmetoder, hvilket kan øge båndbredde- og verifikationsomkostningerne betydeligt.

Det er her, Sonics design adskiller sig. Dets konsensusprotokol, kendt som SonicCS, undgår at være afhængig af aggregerede signaturer. I stedet bruger den en rettet acyklisk grafstruktur, hvor hver begivenhed bærer en individuel signatur, kombineret med hash-referencer til tidligere begivenheder.
Resultatet er et system, der er afhængigt af færre kryptografiske byggesten. Overgangen til kvante-resistente standarder ville indebære udskiftning af signaturskemaer uden at ændre den underliggende konsensuslogik.

Sonics tilgang afspejler en bredere tendens inden for blockchain-udvikling: planlægning for risici, der måske først opstår om mange år. Selvom praktiske kvanteangreb stadig er teoretiske, kan omkostningerne ved at eftermontere store, aktive netværk blive høje.

Virksomheden har udtalt, at den vil fortsætte med at overvåge udviklingen inden for post-kvantekryptografi, herunder arbejdet i standardiseringsorganer og forskningsindsatsen knyttet til store økosystemer som Ethereum.
Foreløbig er debatten hovedsageligt akademisk. Men i takt med at digitale aktiver bliver mere integreret i finansielle systemer, bliver robustheden i deres underliggende infrastruktur genstand for stadig større opmærksomhed. I den sammenhæng kan evnen til at tilpasse sig uden større forstyrrelser vise sig at være lige så vigtig som selve sikkerheden.