BNB Smart Chain viser at kvantesikker krypto fungerer til tross for 50 % fall i gjennomstrømning

BNB Smart Chain tar et steg videre i testing av kvantesikkerhet

Utviklere av BNB Smart Chain har fullført en storskala test av kvantemotstandsdyktig kryptografi, og tilbyr en av de tydeligste demonstrasjonene hittil på at blokkjedenettverk kan migrere bort fra sårbare krypteringssystemer før kvantedatabehandling blir en praktisk trussel.

Forskningen dreier seg om å erstatte de kryptografiske algoritmene som i dag brukes til å sikre transaksjoner og validator-konsensus, med post-kvantum-alternativer standardisert av U.S. National Institute of Standards and Technology.

Selv om eksperter i stor grad er enige om at kvantedatamaskiner som kan knekke moderne blokkjede-kryptering fortsatt ligger flere år frem i tid, har bransjen begynt å forberede seg på en fremtid der dagens systemer som ECDSA- og BLS-signaturer kanskje ikke lenger er sikre. Shors algoritme, en kvantedatateknikk, er teoretisk i stand til å kompromittere elliptisk kurve-kryptografien som ligger til grunn for de fleste store blokkjedenettverk.

Forslaget for BNB Smart Chain erstatter tradisjonelle transaksjonssignaturer med ML-DSA-44, en gitterbasert signaturalgoritme standardisert under NISTs FIPS 204-rammeverk. Samtidig oppgraderes stemmeaggregering i konsensuslaget ved bruk av pqSTARK-bevis.

Endringene forbedrer den teoretiske motstanden mot kvanteangrep betydelig, men de avdekker også de praktiske begrensningene i dagens blokkjede-infrastruktur.

Under det nye rammeverket øker gjennomsnittlig transaksjonsstørrelse fra rundt 110 byte til omtrent 2,5 kilobyte. På nettverksnivå øker blokkstørrelser fra rundt 130 kilobyte til nær 2 megabyte ved tilsvarende transaksjonsbelastning.

I testene falt gjennomstrømningen mellom 40% og 50% avhengig av arbeidslastforhold. Ytelse på tvers av regioner fikk den kraftigste effekten, ettersom større blokker krevde mer tid for å forplante seg på tvers av geografisk distribuerte validatornoder.

Likevel sa utviklerne at resultatene demonstrerer at kvantesikker migrering er teknisk gjennomførbar ved bruk av dagens standarder og infrastruktur.

Kvantetesten beholder kompatibilitet med eksisterende blokkjede-arkitektur

Et av de viktigste gjennombruddene kom på konsensuslaget. Selv om individuelle post-kvantum-signaturer er vesentlig større enn eksisterende kryptografiske signaturer, reduserte aggregering via pqSTARK-komprimering validatorenes kommunikasjonskostnader til håndterbare nivåer.

I ett eksempel ble seks validatorsignaturer på til sammen 14,5 kilobyte komprimert til et bevis på omtrent 340 byte, noe som ga et komprimeringsforhold på rundt 43-til-1.

Forslaget bevarer også kompatibilitet med eksisterende blokkjede-verktøy. Lommebokadresser forblir uendret på 20 byte og fortsetter å basere seg på keccak-256-formatering, noe som betyr at de fleste lommebøker, SDK-er og RPC-infrastruktur ikke vil kreve betydelig omdesign.

Utviklerne valgte ML-DSA-44 fremfor større sikkerhetsvarianter av hensyn til effektivitet. Selv om sterkere versjoner tilbyr høyere teoretisk beskyttelse, produserer de også vesentlig større signaturer som ville redusere gjennomstrømningen ytterligere. Forskerne konkluderte med at ML-DSA-44 gir en tilstrekkelig sikkerhetsmargin gitt anslag om at kvantedatamaskiner som er kryptografisk relevante fortsatt ligger minst et tiår unna.

Arbeidet gjenspeiler et økende bransjeskifte mot langsiktig kryptografi, ettersom blokkjedenettverk vurderer hvordan eksisterende arkitekturer vil prestere under kvantemotstandsdyktige modeller.