BNB Smart Chain bewijst dat kwantumveilige cryptovaluta werkt, ondanks een daling van de doorvoercapaciteit met 50%

BNB Smart Chain boekt vooruitgang bij kwantumbeveiligingstests

De ontwikkelaars van BNB Smart Chain hebben een grootschalige test van kwantumbestendige cryptografie afgerond. Dit is een van de duidelijkste bewijzen tot nu toe dat blockchain-netwerken kunnen overstappen van kwetsbare versleutelingssystemen voordat kwantumcomputers een reële bedreiging vormen.

Het onderzoek richt zich op het vervangen van de cryptografische algoritmen die momenteel worden gebruikt om transacties en validatorconsensus te beveiligen door post-kwantumalternatieven die zijn gestandaardiseerd door het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology.

Hoewel experts het er algemeen over eens zijn dat kwantumcomputers die in staat zijn om moderne blockchain-versleuteling te kraken nog jaren verwijderd zijn, is de sector begonnen met de voorbereidingen voor een toekomst waarin huidige systemen zoals ECDSA- en BLS-handtekeningen mogelijk niet langer veilig zijn. Het algoritme van Shor, een kwantumcomputingstechniek, is theoretisch in staat om de elliptische-curvecryptografie te compromitteren die ten grondslag ligt aan de meeste grote blockchain-netwerken.

Het voorstel van de BNB Smart Chain vervangt traditionele transactiesignaturen door ML-DSA-44, een op roosters gebaseerd signatuuralgoritme dat is gestandaardiseerd onder het FIPS 204-raamwerk van NIST. De stemaggregatie op consensusniveau wordt tegelijkertijd geüpgraded met behulp van pqSTARK-bewijzen.

De wijzigingen verbeteren de theoretische weerstand tegen kwantumaanvallen aanzienlijk, maar leggen ook de praktische beperkingen van de huidige blockchain-infrastructuur bloot.

Onder het nieuwe raamwerk stijgt de gemiddelde transactiegrootte van ongeveer 110 bytes naar ongeveer 2,5 kilobytes. Op netwerkniveau nemen de blokgroottes toe van ongeveer 130 kilobytes tot bijna 2 megabytes bij gelijkwaardige transactielasten.

Tijdens het testen daalde de doorvoer met 40% tot 50%, afhankelijk van de werklastomstandigheden. De prestaties tussen regio's ondervonden de grootste impact, aangezien grotere blokken meer tijd nodig hadden om zich te verspreiden over geografisch verspreide validatorknooppunten.

Desondanks zeiden ontwikkelaars dat de resultaten aantonen dat een kwantumveilige migratie technisch haalbaar is met behulp van de huidige standaarden en infrastructuur.

Quantumtest behoudt compatibiliteit met bestaande blockchainarchitectuur

Een van de belangrijkste doorbraken vond plaats op het consensusniveau. Hoewel individuele post-kwantumhandtekeningen aanzienlijk groter zijn dan bestaande cryptografische handtekeningen, verminderde aggregatie via pqSTARK-compressie de communicatie-overhead van validators tot beheersbare niveaus.
In één voorbeeld werden zes validatorhandtekeningen met een totale omvang van 14,5 kilobyte gecomprimeerd tot een bewijs van ongeveer 340 bytes, wat een compressieverhouding van ongeveer 43-op-1 opleverde.

Het voorstel behoudt ook de compatibiliteit met bestaande blockchain-tools. Walletadressen blijven ongewijzigd op 20 bytes en blijven gebruikmaken van de keccak-256-indeling, wat betekent dat de meeste wallets, SDK's en RPC-infrastructuur geen ingrijpende herontwerp nodig hebben.

Ontwikkelaars kozen voor ML-DSA-44 boven grotere beveiligingsvarianten vanwege efficiëntieoverwegingen. Hoewel sterkere versies een hogere theoretische bescherming bieden, produceren ze ook aanzienlijk grotere handtekeningen die de doorvoer verder zouden verminderen. Onderzoekers concludeerden dat ML-DSA-44 voldoende veiligheidsmarge biedt, gezien de schattingen dat cryptografisch relevante kwantumcomputers nog minstens tien jaar op zich laten wachten.

Het werk weerspiegelt een groeiende verschuiving in de sector naar cryptografie voor de lange termijn, nu blockchain-netwerken evalueren hoe bestaande architecturen zouden presteren onder kwantumresistente modellen.