Sonic dezvoltă un blockchain compatibil cu tehnologia cuantică, cu o arhitectură mai simplă

Concluzii cheie

• Sonic reproiectează proof-of-stake pentru a evita agregarea Boneh–Lynn–Shacham, facilitând actualizările cuantice.
• Riscul algoritmului Shor determină trecerea de la algoritmul de semnătură digitală cu curbe eliptice la scheme bazate pe hash.
• Modelul de grafic aciclic dirijat al sistemului de consens Sonic ar putea duce la reducerea costurilor de actualizare, facilitând adoptarea post-cuantică.

Amenințarea cuantică stimulează o nouă abordare a securității blockchain

Pe măsură ce cresc îngrijorările cu privire la amenințarea pe termen lung reprezentată de calculul cuantic, dezvoltatorii de blockchain încep să regândească fundamentele securității rețelei. Sonic, un protocol de tip proof-of-stake, se poziționează ca unul dintre puținele sisteme concepute pentru a se adapta mai ușor la o lume post-cuantică.

Blockchain-urile moderne se bazează în mare măsură pe criptografia cu curbe eliptice pentru a securiza tranzacțiile și a valida participanții la rețea. Aceste metode stau la baza schemelor de semnătură utilizate pe scară largă, precum Algoritmul de semnătură digitală cu curbe eliptice (ECDSA) și Ed25519. Deși sunt eficiente astăzi, acestea ar putea deveni vulnerabile dacă computerele cuantice vor atinge o scară suficientă.

O mașină capabilă să ruleze algoritmul lui Shor ar putea sparge aceste ipoteze criptografice, permițând atacatorilor să obțină chei private din date publice și să falsifice tranzacții. În schimb, funcțiile bazate pe hash rămân în mare parte rezistente, ceea ce le face esențiale pentru modelele de securitate de nouă generație.

„Indiferent dacă computerele cuantice suficient de puternice vor apărea mâine sau peste 50 de ani, industria trebuie să fie pregătită”, a declarat Bernhard Scholz, directorul de cercetare al Sonic.

Provocarea constă nu numai în înlocuirea primitivelor criptografice, ci și în modul în care acestea sunt integrate în sistemele de consens existente. Multe rețele de tip proof-of-stake de top se bazează pe tehnici de agregare a semnăturilor, precum Boneh–Lynn–Shacham (BLS) sau semnăturile de prag, pentru a comprima voturile validatorilor într-o singură dovadă. Aceste metode îmbunătățesc eficiența, dar depind de ipoteze criptografice pe care calculul cuantic le-ar putea submina.

Înlocuirea lor nu este simplă. Alternativele post-cuantice, inclusiv semnăturile bazate pe rețele și pe hash, tind să fie mai mari și mai intensive din punct de vedere computacional. De asemenea, acestea nu dispun de metode eficiente de agregare, ceea ce ar putea crește semnificativ costurile de lățime de bandă și de verificare.

Aici se diferențiază proiectul Sonic. Protocolul său de consens, cunoscut sub numele de SonicCS, evită dependența de semnăturile agregate. În schimb, utilizează o structură de grafic aciclic orientat în care fiecare eveniment poartă o semnătură individuală, combinată cu referințe hash la evenimente anterioare.
Rezultatul este un sistem care depinde de mai puține elemente criptografice. Trecerea la standarde rezistente la atacuri cuantice ar implica înlocuirea schemelor de semnături fără a modifica logica de consens subiacentă.

Abordarea Sonic reflectă o tendință mai largă în dezvoltarea blockchain-ului: planificarea pentru riscuri care ar putea apărea abia peste ani. Deși atacurile cuantice practice rămân la nivel teoretic, costul modernizării rețelelor mari și active ar putea fi ridicat.

Compania a declarat că va continua să monitorizeze evoluțiile din domeniul criptografiei post-cuantice, inclusiv activitatea organismelor de standardizare și eforturile de cercetare legate de ecosisteme majore, precum Ethereum.

Deocamdată, dezbaterea rămâne în mare parte academică. Însă, pe măsură ce activele digitale devin din ce în ce mai integrate în sistemele financiare, reziliența infrastructurii lor de bază este supusă unei analize tot mai atente. În acest context, capacitatea de a se adapta fără perturbări majore s-ar putea dovedi la fel de importantă ca și securitatea în sine.