BNB Smart Chain näitab, et kvantturvaline krüptovaluuta toimib hoolimata 50-protsendisest läbilaskevõime langusest

BNB Smart Chain edendab kvantturvalisuse testimist

BNB Smart Chaini arendajad on lõpetanud kvantumikindla krüptograafia ulatusliku testimise, pakkudes üht seni selgeimat tõestust, et plokiahela võrgustikud suudavad haavatavatest krüpteerimissüsteemidest eemalduda enne, kui kvantarvutid muutuvad praktiliseks ohuks.

Uuring keskendub praegu tehingute turvalisuse ja validaatorite konsensuse tagamiseks kasutatavate krüptograafiliste algoritmide asendamisele Ameerika Ühendriikide Riikliku Standardite ja Tehnoloogia Instituudi (NIST) poolt standardiseeritud post-kvantum-alternatiividega.

Kuigi eksperdid on laialdaselt ühel meelel, et kaasaegset plokiahela krüpteeringut murda suutvad kvantarvutid on veel aastaid kaugel, on tööstus hakanud valmistuma tulevikuks, kus praegused süsteemid, nagu ECDSA ja BLS allkirjad, ei pruugi enam olla turvalised. Shori algoritm, kvantarvutustehnika, on teoreetiliselt võimeline ohustama elliptilise kõvera krüptograafiat, millel põhinevad enamik suuremaid plokiahela võrke.

BNB Smart Chaini ettepanek asendab traditsioonilised tehinguallkirjad ML-DSA-44-ga, mis on NISTi FIPS 204 raamistikus standarditud võre-põhine allkirjaalgoritm. Samal ajal uuendatakse konsensuskihti hääletuste koondamisel, kasutades pqSTARK-tõendeid.

Muudatused parandavad oluliselt teoreetilist vastupidavust kvantrünnakutele, kuid need toovad esile ka tänapäeva plokiahela infrastruktuuri praktilised piirangud.
Uue raamistiku kohaselt suureneb tehingu keskmine suurus ligikaudu 110 baitilt umbes 2,5 kilobaidini. Võrgustiku tasandil suureneb ploki suurus samaväärse tehingukoormuse juures umbes 130 kilobaidilt ligi 2 megabaidini.

Testimisel langes läbilaskevõime sõltuvalt koormusest 40–50%. Kõige teravam mõju avaldus piirkondadevahelisele jõudlusele, kuna suuremate plokkide levitamine geograafiliselt hajutatud valideerimisnoodide vahel võttis rohkem aega.
Sellest hoolimata väitsid arendajad, et tulemused näitavad, et kvantturvaline üleminek on praeguste standardite ja infrastruktuuri abil tehniliselt teostatav.

Kvanttest säilitab ühilduvuse olemasoleva plokiahela arhitektuuriga

Üks olulisemaid läbimurdeid toimus konsensuse tasandil. Kuigi üksikud post-kvantumallkirjad on oluliselt suuremad kui olemasolevad krüptograafilised allkirjad, vähendas pqSTARK-kompressiooni abil toimuv koondamine validaatorite suhtluskoormust hallatavale tasemele.
Ühes näites kompresseeriti kuus validaatori allkirja kogumahuga 14,5 kilobaiti umbes 340-baidiseks tõendiks, saavutades kompressioonisuhte ligikaudu 43:1.

Ettepanek säilitab ka ühilduvuse olemasolevate plokiahela tööriistadega. Rahakoti aadressid jäävad muutumatuks 20 baiti pikkuseks ja tuginevad jätkuvalt keccak-256 formaadile, mis tähendab, et enamik rahakotte, SDK-sid ja RPC-infrastruktuuri ei vajaks olulist ümberkujundamist.

Arendajad valisid tõhususe kaalutlustel ML-DSA-44 suuremate turvalisusvariantide asemel. Kuigi tugevamad versioonid pakuvad suuremat teoreetilist kaitset, tekitavad need ka oluliselt suuremaid allkirju, mis vähendaksid veelgi läbilaskevõimet. Teadlased jõudsid järeldusele, et ML-DSA-44 pakub piisavat turvalisusvaru, arvestades hinnanguid, et krüptograafiliselt olulised kvantarvutid on veel vähemalt kümne aasta kaugusel.

See töö peegeldab tööstuse kasvavat nihet pikaajalise krüptograafia suunas, kuna plokiahela võrgustikud hindavad, kuidas olemasolevad arhitektuurid toimiksid kvantkindlate mudelite raames.