Sonic Membina Rantaian Blok Sedia-Kuantum Dengan Seni Bina Yang Lebih Ringkas

Intipati Utama

• Sonic mereka bentuk semula bukti-pegangan untuk mengelakkan pengagregatan Boneh–Lynn–Shacham, sekali gus memudahkan naik taraf kuantum.
• Risiko algoritma Shor mendorong peralihan daripada Algoritma Tandatangan Digital Lengkung Eliptik kepada skim berasaskan hash.
• Model graf asiklik berarah Sistem Konsensus Sonic berpotensi membawa kepada pengurangan kos naik taraf, membantu penerimaan pasca-kuantum.

Ancaman Kuantum Mencetuskan Pendekatan Baharu terhadap Keselamatan Rantaian Blok

Ketika kebimbangan meningkat tentang ancaman jangka panjang pengkomputeran kuantum, para pembangun rantaian blok mula menilai semula asas keselamatan rangkaian. Sonic, sebuah protokol bukti-pegangan, memposisikan dirinya sebagai antara beberapa sistem yang direka untuk menyesuaikan diri dengan lebih mudah dalam dunia pasca-kuantum.

Rantaian blok moden sangat bergantung pada kriptografi lengkung eliptik untuk melindungi transaksi dan mengesahkan peserta rangkaian. Kaedah-kaedah ini menjadi asas kepada skim tandatangan yang digunakan secara meluas seperti Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) dan Ed25519. Walaupun berkesan hari ini, ia boleh menjadi terdedah jika komputer kuantum mencapai skala yang mencukupi.

Mesin yang mampu menjalankan algoritma Shor boleh memecahkan andaian kriptografi ini, membolehkan penyerang memperoleh kunci peribadi daripada data awam dan memalsukan transaksi. Sebaliknya, fungsi berasaskan hash kekal sebahagian besarnya tahan, menjadikannya teras kepada model keselamatan generasi seterusnya.

“Sama ada komputer kuantum yang cukup berkuasa muncul esok atau dalam 50 tahun lagi, industri mesti bersedia,” kata Bernhard Scholz, Ketua Pegawai Penyelidikan Sonic.

Cabaran bukan sahaja terletak pada menggantikan primitif kriptografi tetapi juga pada cara ia tertanam dalam sistem konsensus sedia ada. Banyak rangkaian bukti-pegangan terkemuka bergantung pada teknik pengagregatan tandatangan, seperti Boneh–Lynn–Shacham (BLS) atau tandatangan ambang, untuk memampatkan undian pengesah menjadi satu bukti. Kaedah-kaedah ini meningkatkan kecekapan tetapi bergantung pada andaian kriptografi yang mungkin digugat oleh pengkomputeran kuantum.

Menggantikannya bukanlah mudah. Alternatif pasca-kuantum, termasuk tandatangan berasaskan kekisi dan berasaskan hash, cenderung lebih besar dan lebih intensif dari segi pengiraan. Ia juga tidak mempunyai kaedah pengagregatan yang cekap, yang boleh meningkatkan dengan ketara kos jalur lebar dan pengesahan.

Di sinilah reka bentuk Sonic berbeza. Protokol konsensusnya, yang dikenali sebagai SonicCS, mengelakkan kebergantungan pada tandatangan teragregat. Sebaliknya, ia menggunakan struktur graf asiklik berarah di mana setiap peristiwa membawa tandatangan individu, digabungkan dengan rujukan hash kepada peristiwa terdahulu.

Hasilnya ialah sebuah sistem yang bergantung pada lebih sedikit blok binaan kriptografi. Peralihan kepada piawaian tahan-kuantum akan melibatkan penukaran skim tandatangan tanpa mengubah logik konsensus asas.

Pendekatan Sonic mencerminkan trend yang lebih luas dalam pembangunan rantaian blok: merancang untuk risiko yang mungkin masih bertahun-tahun lagi. Walaupun serangan kuantum praktikal masih bersifat teori, kos untuk mengubah suai rangkaian besar yang sudah beroperasi boleh menjadi tinggi.

Syarikat itu berkata ia akan terus memantau perkembangan dalam kriptografi pasca-kuantum, termasuk kerja oleh badan piawaian dan usaha penyelidikan yang berkaitan dengan ekosistem utama seperti Ethereum.

Buat masa ini, perdebatan ini masih sebahagian besarnya bersifat akademik. Namun, apabila aset digital semakin tertanam dalam sistem kewangan, daya tahan infrastruktur asasnya semakin mendapat penelitian. Dalam konteks itu, keupayaan untuk menyesuaikan diri tanpa gangguan besar mungkin terbukti sama pentingnya dengan keselamatan itu sendiri.