BNB Smart Chain pokazuje da kvantno-sigurna kriptografija funkcionira unatoč padu propusnosti od 50%

BNB Smart Chain unapređuje testiranje kvantne sigurnosti

Razvojni tim BNB Smart Chaina dovršio je opsežno testiranje kvantno-otporn(e) kriptografije, pružajući jedan od najjasnijih dosadašnjih dokaza da se blockchain mreže mogu migrirati s ranjivih sustava enkripcije prije nego što kvantno računalstvo postane praktična prijetnja.

Istraživanje se fokusira na zamjenu kriptografskih algoritama koji se trenutačno koriste za osiguravanje transakcija i konsenzusa validatora postkvantnim alternativama koje je standardizirao američki Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST).

Iako se stručnjaci uglavnom slažu da su kvantna računala sposobna razbiti modernu blockchain enkripciju još godinama udaljena, industrija se počela pripremati za budućnost u kojoj trenutačni sustavi poput ECDSA i BLS potpisa možda više neće biti sigurni. Shorov algoritam, tehnika kvantnog računalstva, teoretski je sposoban kompromitirati kriptografiju eliptičnih krivulja na kojoj se temelji većina velikih blockchain mreža.

Prijedlog za BNB Smart Chain zamjenjuje tradicionalne potpise transakcija s ML-DSA-44, rešetkastim (lattice-based) algoritmom potpisa standardiziranim u okviru NIST-ova FIPS 204 okvira. Agregacija glasova na sloju konsenzusa istodobno se nadograđuje korištenjem pqSTARK dokaza.

Promjene značajno poboljšavaju teorijsku otpornost na kvantne napade, ali također otkrivaju praktična ograničenja današnje blockchain infrastrukture.

U novom okviru prosječna veličina transakcije raste s približno 110 bajtova na oko 2,5 kilobajta. Na razini mreže, veličine blokova rastu s oko 130 kilobajta na gotovo 2 megabajta pri ekvivalentnim opterećenjima transakcijama.

Tijekom testiranja propusnost je pala između 40% i 50%, ovisno o uvjetima opterećenja. Performanse između regija zabilježile su najizraženiji utjecaj jer su veći blokovi zahtijevali više vremena za propagaciju kroz geografski distribuirane čvorove validatora.

Unatoč tome, razvojni tim rekao je da rezultati pokazuju kako je migracija na kvantno-sigurne mehanizme tehnički izvediva uz korištenje trenutačnih standarda i infrastrukture.

Kvantni test zadržava kompatibilnost s postojećom blockchain arhitekturom

Jedan od ključnih proboja dogodio se na sloju konsenzusa. Iako su pojedinačni postkvantni potpisi znatno veći od postojećih kriptografskih potpisa, agregacija putem pqSTARK kompresije smanjila je komunikacijski trošak validatora na upravljive razine.

U jednom primjeru, šest potpisa validatora ukupne veličine 14,5 kilobajta komprimirano je u dokaz od otprilike 340 bajtova, čime je postignut omjer kompresije od približno 43:1.

Prijedlog također zadržava kompatibilnost s postojećim blockchain alatima. Adrese novčanika ostaju nepromijenjene na 20 bajtova i i dalje se oslanjaju na keccak-256 formatiranje, što znači da većina novčanika, SDK-ova i RPC infrastrukture ne bi zahtijevala značajniji redizajn.

Razvojni tim odabrao je ML-DSA-44 umjesto varijanti s većom razinom sigurnosti zbog razloga učinkovitosti. Iako snažnije verzije nude veću teorijsku zaštitu, one također proizvode znatno veće potpise koji bi dodatno smanjili propusnost. Istraživači su zaključili da ML-DSA-44 pruža dovoljnu sigurnosnu marginu s obzirom na procjene da su kvantna računala relevantna za kriptografiju i dalje udaljena najmanje desetljeće.

Ovaj rad odražava rastući pomak industrije prema dugoročnoj kriptografiji, dok blockchain mreže procjenjuju kako bi se postojeće arhitekture ponašale u postkvantno-otpornim modelima.