BNB Smart Chain demonstrează că criptomonedele rezistente la atacuri cuantice funcționează în ciuda unei scăderi de 50% a capacității de procesare

BNB Smart Chain avansează în testarea securității cuantice

Dezvoltatorii BNB Smart Chain au finalizat un test la scară largă al criptografiei rezistente la atacuri cuantice, oferind una dintre cele mai clare demonstrații de până acum că rețelele blockchain pot migra departe de sistemele de criptare vulnerabile înainte ca calculul cuantic să devină o amenințare reală.

Cercetarea se concentrează pe înlocuirea algoritmilor criptografici folosiți în prezent pentru securizarea tranzacțiilor și a consensului validatorilor cu alternative post-cuantice standardizate de Institutul Național de Standarde și Tehnologie din SUA.

Deși experții sunt în general de acord că computerele cuantice capabile să spargă criptarea modernă a blockchain-ului sunt încă la ani distanță, industria a început să se pregătească pentru un viitor în care sistemele actuale, precum semnăturile ECDSA și BLS, ar putea să nu mai fie sigure. Algoritmul lui Shor, o tehnică de calcul cuantic, este teoretic capabil să compromită criptografia cu curbe eliptice care stă la baza majorității rețelelor majore de blockchain.

Propunerea BNB Smart Chain înlocuiește semnăturile tradiționale de tranzacție cu ML-DSA-44, un algoritm de semnătură bazat pe rețea, standardizat în cadrul FIPS 204 al NIST. Agregarea voturilor la nivelul stratului de consens este îmbunătățită simultan folosind dovezi pqSTARK.

Modificările îmbunătățesc semnificativ rezistența teoretică la atacurile cuantice, dar expun și limitările practice ale infrastructurii blockchain actuale.

În cadrul noului cadru, dimensiunea medie a tranzacțiilor crește de la aproximativ 110 octeți la aproximativ 2,5 kilocteți. La nivel de rețea, dimensiunile blocurilor cresc de la aproximativ 130 de kilocteți la aproape 2 megocteți, la sarcini de tranzacții echivalente.

În timpul testării, debitul a scăzut între 40% și 50%, în funcție de condițiile de încărcare. Performanța interregională a înregistrat cel mai puternic impact, deoarece blocurile mai mari au necesitat mai mult timp pentru a se propaga între nodurile de validare distribuite geografic.

Chiar și așa, dezvoltatorii au afirmat că rezultatele demonstrează că migrarea cu siguranță cuantică este fezabilă din punct de vedere tehnic folosind standardele și infrastructura actuale.

Testul cuantic păstrează compatibilitatea cu arhitectura blockchain existentă

Una dintre descoperirile cheie a avut loc la nivelul stratului de consens. Deși semnăturile post-cuantice individuale sunt substanțial mai mari decât semnăturile criptografice existente, agregarea prin compresia pqSTARK a redus suprasarcina de comunicare a validatorilor la niveluri gestionabile.

Într-un exemplu, șase semnături de validator însumând 14,5 kilobyți au fost comprimate într-o dovadă de aproximativ 340 de octeți, producând un raport de compresie de aproximativ 43 la 1.

Propunerea păstrează, de asemenea, compatibilitatea cu instrumentele blockchain existente. Adresele portofelelor rămân neschimbate la 20 de octeți și continuă să se bazeze pe formatarea keccak-256, ceea ce înseamnă că majoritatea portofelelor, SDK-urilor și infrastructurii RPC nu ar necesita o reproiectare semnificativă.

Dezvoltatorii au ales ML-DSA-44 în detrimentul variantelor de securitate mai puternice din motive de eficiență. Deși versiunile mai puternice oferă o protecție teoretică mai mare, ele produc și semnături substanțial mai mari, care ar reduce și mai mult capacitatea de procesare. Cercetătorii au concluzionat că ML-DSA-44 oferă o marjă de securitate suficientă, având în vedere estimările conform cărora computerele cuantice relevante din punct de vedere criptografic vor apărea abia peste cel puțin un deceniu.

Această lucrare reflectă o tendință crescândă a industriei către criptografia pe termen lung, pe măsură ce rețelele blockchain evaluează modul în care ar funcționa arhitecturile existente în cadrul modelelor rezistente la atacuri cuantice.