BNB Smart Chain Membuktikan Kripto yang Aman dari Serangan Kuantum Tetap Berfungsi Meskipun Ada Penurunan Kapasitas Pemrosesan Sebesar 50%

BNB Smart Chain Memajukan Pengujian Keamanan Kuantum

Pengembang BNB Smart Chain telah menyelesaikan uji skala besar terhadap kriptografi tahan kuantum, yang menjadi salah satu bukti paling jelas hingga saat ini bahwa jaringan blockchain dapat beralih dari sistem enkripsi yang rentan sebelum komputasi kuantum menjadi ancaman nyata.

Penelitian ini berfokus pada penggantian algoritma kriptografi yang saat ini digunakan untuk mengamankan transaksi dan konsensus validator dengan alternatif pasca-kuantum yang distandardisasi oleh Institut Standar dan Teknologi Nasional AS (NIST).

Meskipun para ahli sepakat bahwa komputer kuantum yang mampu memecahkan enkripsi blockchain modern masih bertahun-tahun lagi, industri telah mulai bersiap untuk masa depan di mana sistem saat ini seperti tanda tangan ECDSA dan BLS mungkin tidak lagi aman. Algoritma Shor, sebuah teknik komputasi kuantum, secara teoritis mampu merusak kriptografi kurva eliptik yang mendasari sebagian besar jaringan blockchain utama.

Usulan BNB Smart Chain menggantikan tanda tangan transaksi tradisional dengan ML-DSA-44, algoritma tanda tangan berbasis kisi yang distandarisasi dalam kerangka kerja FIPS 204 NIST. Agregasi suara pada lapisan konsensus juga ditingkatkan menggunakan bukti pqSTARK.

Perubahan ini secara signifikan meningkatkan ketahanan teoretis terhadap serangan kuantum, namun juga mengungkap batasan praktis infrastruktur blockchain saat ini.

Di bawah kerangka kerja baru, ukuran transaksi rata-rata meningkat dari sekitar 110 byte menjadi sekitar 2,5 kilobyte. Pada tingkat jaringan, ukuran blok meningkat dari sekitar 130 kilobyte menjadi hampir 2 megabyte dengan beban transaksi yang setara.

Dalam pengujian, throughput turun antara 40% dan 50% tergantung pada kondisi beban kerja. Kinerja lintas wilayah mengalami dampak paling tajam karena blok yang lebih besar membutuhkan waktu lebih lama untuk disebarkan ke node validator yang tersebar secara geografis.
Meskipun demikian, para pengembang mengatakan bahwa hasil tersebut menunjukkan bahwa migrasi yang aman dari serangan kuantum secara teknis dapat dilakukan dengan menggunakan standar dan infrastruktur saat ini.

Uji Coba Kuantum Tetap Kompatibel dengan Arsitektur Blockchain yang Ada

Salah satu terobosan utama terjadi di lapisan konsensus. Meskipun tanda tangan pasca-kuantum individu jauh lebih besar daripada tanda tangan kriptografi yang ada, agregasi melalui kompresi pqSTARK mengurangi beban komunikasi validator ke tingkat yang dapat dikelola.

Dalam satu contoh, enam tanda tangan validator dengan total 14,5 kilobyte dikompres menjadi bukti sekitar 340 byte, menghasilkan rasio kompresi sekitar 43 banding 1.

Usulan ini juga mempertahankan kompatibilitas dengan alat-alat blockchain yang ada. Alamat dompet tetap tidak berubah pada 20 byte dan terus mengandalkan format keccak-256, artinya sebagian besar dompet, SDK, dan infrastruktur RPC tidak memerlukan perancangan ulang yang signifikan.<
<
Pengembang memilih ML-DSA-44 daripada varian keamanan yang lebih besar karena pertimbangan efisiensi. Meskipun versi yang lebih kuat menawarkan perlindungan teoretis yang lebih tinggi, mereka juga menghasilkan tanda tangan yang jauh lebih besar yang akan semakin mengurangi throughput. Para peneliti menyimpulkan bahwa ML-DSA-44 memberikan margin keamanan yang memadai mengingat perkiraan bahwa komputer kuantum yang relevan secara kriptografis masih setidaknya satu dekade lagi.

Pekerjaan ini mencerminkan pergeseran industri yang semakin meningkat menuju kriptografi jangka panjang, seiring jaringan blockchain mengevaluasi bagaimana arsitektur yang ada akan berkinerja di bawah model yang tahan kuantum.