XRP Ledger до 2028 впровадить квантово-стійке оновлення: ризики й витрати

Шлях XRP до постквантової криптографії

Дослідження, опубліковане в рамках дорожньої карти протоколу XRP Ledger Foundation до 2027 року, присвячене впровадженню ML-DSA-44 — стандартизованого постквантового алгоритму цифрового підпису — для всіх рахунків блокчейну, валідаторів та видавців списків валідаторів.

Запропоновані зміни дозволять користувачам та операторам мережі замінити існуючі криптографічні ключі на альтернативні варіанти, розроблені для протистояння атакам з боку достатньо потужних квантових комп’ютерів.

Дослідження ґрунтується на раніше оголошеній Ripple меті — досягти повної готовності до постквантової ери до 2028 року, але надає більш детальну оцінку робіт, необхідних для досягнення цієї мети.

Наразі рахунки в XRP Ledger використовують криптографію secp256k1 або Ed25519, обидві з яких теоретично можуть бути зламані достатньо досконалими квантовими комп’ютерами, що працюють за алгоритмом Шора.

Проблема виходить за межі окремих гаманців XRP. Валідатори покладаються на криптографічні підписи для автентифікації транзакцій та координації консенсусу в мережі, тоді як видавці списків довірених валідаторів допомагають визначити, які оператори беруть участь у цьому процесі.

Успішна атака на ці системи може дозволити зловмисникам видавати себе за легітимні облікові записи або валідаторів, що потенційно підриває безпеку мережі.

Пропозиція Фонду передбачає впровадження підтримки ML-DSA-44 у всіх цих системах, що дозволить користувачам здійснити міграцію до того, як існуючі криптографічні засоби захисту стануть вразливими.

Однак таке оновлення потребуватиме значних технічних витрат.

Згідно з дослідженням, транзакції, що використовують запропоновані квантово-стійкі підписи, можуть споживати приблизно 5 331 байт пам’яті, порівняно з 1 704 байтами для звичайного платежу. Це становить збільшення приблизно на 213 %, що потенційно може вплинути на пропускну здатність мережі, зберігання історії транзакцій та операційні витрати.

Фонд оцінює, що впровадження потребуватиме приблизно 640 годин розробки та 400 додаткових годин на перевірку, причому прогнозовані витрати на перевірку, аудит та супутні витрати становитимуть від 215 000 до 255 000 доларів, не враховуючи початкових витрат на розробку.

Дослідження також виявляє невирішені питання щодо комісій за транзакції, міграції рахунків та сумісності з існуючим програмним забезпеченням. Просте додавання звичайного ключа, стійкого до квантових атак, не забезпечить повну безпеку рахунку, якщо його оригінальний вразливий головний ключ залишиться активним.

Реалізація вже була протестована в середовищі AlphaNet мережі, але перед розгортанням необхідні подальша розробка та перевірки безпеки.

Згідно з дорожньою картою, дослідження з міграції заплановано на першу половину 2027 року, а розробка, перевірка та аудит — на кінець 2027 або 2028 року. Дата активації в основній мережі ще не затверджена.

Раніше, у квітні, компанія Ripple оголосила про чотириетапну стратегію квантової безпеки, що включає експериментальні впровадження, планування дій у надзвичайних ситуаціях та співпрацю з компанією з безпеки Project Eleven. Це партнерство передбачає дослідження гібридних систем підписання, що поєднують традиційні та постквантові підписи, а також тестування валідаторів і прототипів гаманців для зберігання активів.

Блокчейни готуються до постіквантових змін

XRP Ledger — не єдиний проект, який готується до нової загрози.

Розробники Bitcoin розглядають BIP 360 — пропозицію, яка запровадить новий тип виходу, покликаний зменшити ризик розкриття відкритих ключів. Зовсім недавно один із досвідчених розробників Bitcoin Core запропонував розміщувати таємні «квантові міни», щоб потенційно перетворити спроби квантового викрадення біткойнів на потенційно дорогі помилки.

Ethereum включив квантову стійкість у свою довгострокову дорожню карту, запропонувавши зміни в архітектурі валідаторів та аутентифікації облікових записів, спрямовані на більш масштабні оновлення приблизно у 2029 році. Розробники Solana вивчають постквантову схему підписів Falcon, тоді як Starknet досліджує можливий перехід від Ethereum Layer 2 до незалежного блокчейну Layer 1, частково для того, щоб отримати більший контроль над своїм планом розвитку постквантової безпеки.

Хоча жоден квантовий комп’ютер ще не продемонстрував здатності зламати криптографію, що захищає основні блокчейни, XRP Ledger Foundation стверджує, що завчасна підготовка є надзвичайно важливою, оскільки заміна криптографічних систем у діючій мережі може зайняти роки.

У разі успішного впровадження запропонована поправка може зробити XRP Ledger одним із перших великих блокчейнів, що підтримують вбудовані постквантові підписи як для звичайних рахунків, так і для валідаторів.