BNB Smart Chain demuestra que las criptomonedas a prueba de ataques cuánticos funcionan a pesar de una caída del 50 % en el rendimiento

BNB Smart Chain avanza en las pruebas de seguridad cuántica

Los desarrolladores de BNB Smart Chain han completado una prueba a gran escala de criptografía resistente a la computación cuántica, ofreciendo una de las demostraciones más claras hasta la fecha de que las redes blockchain pueden migrar lejos de los sistemas de cifrado vulnerables antes de que la computación cuántica se convierta en una amenaza real. La investigación se centra en sustituir los algoritmos criptográficos que se utilizan actualmente para proteger las transacciones y el consenso de los validadores por alternativas poscuánticas estandarizadas por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU.

Aunque los expertos coinciden ampliamente en que aún faltan años para que los ordenadores cuánticos sean capaces de romper el cifrado moderno de las cadenas de bloques, la industria ha comenzado a prepararse para un futuro en el que los sistemas actuales, como las firmas ECDSA y BLS, podrían dejar de ser seguros. El algoritmo de Shor, una técnica de computación cuántica, es teóricamente capaz de comprometer la criptografía de curva elíptica en la que se basan la mayoría de las principales redes de cadenas de bloques.

La propuesta de BNB Smart Chain sustituye las firmas de transacción tradicionales por ML-DSA-44, un algoritmo de firma basado en retículas estandarizado bajo el marco FIPS 204 del NIST. La agregación de votos en la capa de consenso se actualiza simultáneamente utilizando pruebas pqSTARK.

Los cambios mejoran significativamente la resistencia teórica a los ataques cuánticos, pero también ponen de manifiesto las limitaciones prácticas de la infraestructura actual de la cadena de bloques. Bajo el nuevo marco, el tamaño medio de las transacciones aumenta de aproximadamente 110 bytes a unos 2,5 kilobytes. A nivel de red, el tamaño de los bloques aumenta de unos 130 kilobytes a casi 2 megabytes con cargas de transacciones equivalentes.

En las pruebas, el rendimiento se redujo entre un 40 % y un 50 %, dependiendo de las condiciones de la carga de trabajo. El rendimiento entre regiones fue el más afectado, ya que los bloques más grandes requerían más tiempo para propagarse a través de los nodos validadores distribuidos geográficamente. Aun así, los desarrolladores afirmaron que los resultados demuestran que la migración a prueba de ataques cuánticos es técnicamente viable utilizando los estándares y la infraestructura actuales.

La prueba cuántica mantiene la compatibilidad con la arquitectura de blockchain existente

Uno de los avances clave se produjo en la capa de consenso. Aunque las firmas poscuánticas individuales son sustancialmente más grandes que las firmas criptográficas existentes, la agregación mediante la compresión pqSTARK redujo la sobrecarga de comunicación de los validadores a niveles manejables. En un ejemplo, seis firmas de validadores que sumaban un total de 14,5 kilobytes se comprimieron en una prueba de aproximadamente 340 bytes, lo que produjo una relación de compresión de aproximadamente 43 a 1.

La propuesta también preserva la compatibilidad con las herramientas de blockchain existentes. Las direcciones de monedero se mantienen sin cambios en 20 bytes y siguen basándose en el formato keccak-256, lo que significa que la mayoría de los monederos, SDK e infraestructura RPC no requerirían un rediseño significativo. Los desarrolladores seleccionaron ML-DSA-44 en lugar de variantes de seguridad más robustas por motivos de eficiencia. Si bien las versiones más robustas ofrecen una mayor protección teórica, también producen firmas sustancialmente más grandes que reducirían aún más el rendimiento. Los investigadores concluyeron que ML-DSA-44 proporciona un margen de seguridad suficiente, teniendo en cuenta las estimaciones de que los ordenadores cuánticos relevantes desde el punto de vista criptográfico aún tardarán al menos una década en llegar. Este trabajo refleja un creciente cambio en el sector hacia la criptografía a largo plazo, a medida que las redes de blockchain evalúan cómo funcionarían las arquitecturas existentes bajo modelos resistentes a la computación cuántica.