BNB Smart Chain dimostra che le criptovalute a prova di quantistica funzionano nonostante un calo del 50% della velocità di elaborazione

BNB Smart Chain fa progressi nei test di sicurezza quantistica

Gli sviluppatori di BNB Smart Chain hanno completato un test su larga scala della crittografia resistente al quantistico, offrendo una delle dimostrazioni più chiare finora del fatto che le reti blockchain possono abbandonare i sistemi di crittografia vulnerabili prima che il calcolo quantistico diventi una minaccia concreta. La ricerca si concentra sulla sostituzione degli algoritmi crittografici attualmente utilizzati per proteggere le transazioni e il consenso dei validatori con alternative post-quantistiche standardizzate dal National Institute of Standards and Technology degli Stati Uniti.

Sebbene gli esperti concordino ampiamente sul fatto che i computer quantistici in grado di violare la crittografia blockchain moderna siano ancora lontani anni luce, il settore ha iniziato a prepararsi per un futuro in cui i sistemi attuali, come le firme ECDSA e BLS, potrebbero non essere più sicuri. L'algoritmo di Shor, una tecnica di calcolo quantistico, è teoricamente in grado di compromettere la crittografia a curva ellittica su cui si basano la maggior parte delle principali reti blockchain.

La proposta della BNB Smart Chain sostituisce le tradizionali firme delle transazioni con ML-DSA-44, un algoritmo di firma basato su reticoli standardizzato nell'ambito del framework FIPS 204 del NIST. L'aggregazione dei voti a livello di consenso viene contemporaneamente aggiornata utilizzando le prove pqSTARK.

Le modifiche migliorano significativamente la resistenza teorica agli attacchi quantistici, ma mettono anche in luce i limiti pratici dell'attuale infrastruttura blockchain. Nel nuovo quadro, la dimensione media delle transazioni passa da circa 110 byte a circa 2,5 kilobyte. A livello di rete, le dimensioni dei blocchi aumentano da circa 130 kilobyte a quasi 2 megabyte a parità di carico di transazioni.

Durante i test, la velocità di trasmissione è diminuita tra il 40% e il 50% a seconda delle condizioni del carico di lavoro. Le prestazioni interregionali hanno subito l'impatto più forte, poiché i blocchi più grandi hanno richiesto più tempo per propagarsi tra i nodi di validazione distribuiti geograficamente. Ciononostante, gli sviluppatori hanno affermato che i risultati dimostrano che la migrazione quantisticamente sicura è tecnicamente fattibile utilizzando gli standard e l'infrastruttura attuali.

Il test quantistico mantiene la compatibilità con l'architettura blockchain esistente

Una delle principali innovazioni è stata ottenuta a livello di consenso. Sebbene le singole firme post-quantistiche siano sostanzialmente più grandi delle firme crittografiche esistenti, l'aggregazione tramite la compressione pqSTARK ha ridotto il sovraccarico di comunicazione dei validatori a livelli gestibili. In un esempio, sei firme di validatori per un totale di 14,5 kilobyte sono state compresse in una prova di circa 340 byte, producendo un rapporto di compressione di circa 43 a 1.

La proposta preserva inoltre la compatibilità con gli strumenti blockchain esistenti. Gli indirizzi dei wallet rimangono invariati a 20 byte e continuano a basarsi sul formato keccak-256, il che significa che la maggior parte dei wallet, degli SDK e dell'infrastruttura RPC non richiederebbe una riprogettazione significativa. Gli sviluppatori hanno scelto ML-DSA-44 rispetto a varianti di sicurezza più complesse per motivi di efficienza. Sebbene le versioni più robuste offrano una protezione teorica maggiore, producono anche firme sostanzialmente più grandi che ridurrebbero ulteriormente la velocità di trasmissione. I ricercatori hanno concluso che ML-DSA-44 fornisce un margine di sicurezza sufficiente, considerando che si stima che i computer quantistici rilevanti dal punto di vista crittografico non saranno disponibili prima di almeno un decennio. Questo lavoro riflette un crescente spostamento del settore verso la crittografia a lungo termine, mentre le reti blockchain valutano come le architetture esistenti si comporterebbero in modelli resistenti ai computer quantistici.