Sa loob ng Plano ng Ethereum para sa Quantum Secure Cryptography

Kung lumitaw ngayon ang isang quantum computer na may kaugnayan sa cryptographically, Ethereum maaaring hindi quantum resistant sa kasalukuyang anyo nito. Ang mga pangunahing digital signature nito ay umaasa sa elliptic curve cryptography, at isang mature na quantum machine na tumatakbo Algorithm ng Shor maaaring masira ang mga lagda. Kaya naman Vitalik Buterin ay ginawa ang quantum resistance na isang sentral na bahagi ng pangmatagalang plano ng Ethereum.

Ang hakbang ng Ethereum patungo sa quantum-safe security ay tungkol sa engineering. Tulad ng sinabi ni Buterin sa Devconnect sa Buenos Aires, ang quantum risk ay hindi na isang bagay upang itulak sa isang malayong hinaharap na kategorya. Kahit na ang mga timeline ay hindi sigurado, ang epekto ng pagiging mali ay matindi. 

Bakit Mahalaga ang Quantum Computing para sa Ethereum

Mahalaga ang quantum computing dahil nakasalalay ang seguridad ng Ethereum elliptic curve digital signatures, partikular ang secp256k1 kurba. Pinoprotektahan ng mga lagdang ito ang mga pribadong key, kumpirmahin ang pagmamay-ari ng mga pondo, at i-verify ang mga transaksyon.

Isang mabilis na breakdown:

• Ang pribadong key ay isang malaking random na numero.
• Ang pampublikong key ay isang punto sa isang elliptic curve na nagmula sa pribadong key na iyon.
• Ang isang Ethereum address ay isang hash ng pampublikong susi.

Sa mga regular na computer, madali ang paggawa ng pribadong susi sa pampublikong susi, ngunit ang pag-urong ay epektibong imposible dahil sa tigas ng matematika. Ang one-way function na iyon ay ang safety net ng Ethereum.

Pag-compute ng dami sinisira ang pagpapalagay na iyon. Ang algorithm ni Shor ay nagpapakita na ang isang sapat na malaking quantum computer ay maaaring malutas ang mga elliptic curve equation sa polynomial na oras. Ito ay nagpapahina sa:

• ECDSA
• RSA
• Diffie–Hellman
• Iba pang mga pampublikong key system

Ang mga institusyong tulad ng NIST at ang Internet Engineering Task Force ay sumasang-ayon na ang mga tradisyunal na elliptic curve system ay hindi makakaligtas kapag lumitaw ang isang quantum computer na may kaugnayan sa cryptographically.

Ang Talagang Sinabi ni Vitalik Buterin

Ang mga babala ni Vitalik ay may dalawang bahagi.

Probabilidad

Sa halip na mag-alok ng sarili niyang hula, itinuro niya ang platform ng pagtataya na Metaculus. Tinatantya ng mga gumagamit nito:

• 20% na pagkakataon ng mga quantum computer na lumalabag sa cryptography ngayon dati 2030
• Median forecast na mas malapit sa 2040

Kahit na ang isang buntot na panganib sa antas na iyon ay sapat na upang bigyang-katwiran ang maagang paghahanda.

Tuklasin ang Mga Promising Project...

Mga Promising Project...

(Advertisement)

Nagpapatuloy ang artikulo...

timeline

Sa Devconnect, sinabi niya na ang mga elliptic curve system "maaaring masira bago ang susunod na halalan sa pagkapangulo ng US sa 2028" kung dumating ang isang quantum breakthrough nang mas mabilis kaysa sa inaasahan. Nagtalo din siya na ang Ethereum ay dapat lumipat sa quantum-resistant cryptography sa halos apat na taon.

Ang mga kasalukuyang quantum computer ay hindi maaaring umatake sa Ethereum ngayon, ngunit sa sandaling lumitaw ang tamang hardware, ang ECDSA ay nagiging hindi ligtas sa pamamagitan ng disenyo. Ang paghihintay para sa mga signal ng panganib ay magiging iresponsable para sa isang pandaigdigang network ng pananalapi.

Ipinaliwanag ito ni Buterin tulad ng isang inhinyero sa kaligtasan: pinapalakas mo ang tulay bago ang lindol, hindi sa panahon nito.

Paano Nakikipag-ugnayan ang Quantum Computing Sa Address System ng Ethereum

Ang pag-unawa sa quantum threat ay nangangailangan ng pag-unawa kung paano gumagana ang mga address at transaksyon.

Istraktura ng address

Ang modelo ng address ng Ethereum ay diretso:

• Kung ang isang address ay may hindi kailanman nagpadala ng transaksyon, ang pampublikong susi ay hindi nakikita sa kadena.
• Dahil ang hash lang ang pampubliko, ang mga "sariwang" address na ito ay pinaniniwalaan pa rin na ligtas kahit na mature na ang quantum attacks.

Ngunit ang sandali ay isang address nagpapadala isang transaksyon, makikita ang pampublikong susi. Nagbubukas iyon ng pinto para sa mga quantum attackers.

Linay

Ang isang transaksyon ay dapat na nilagdaan ng pribadong susi ng nagpadala. Para ma-verify ito, dapat isama ang pampublikong susi.

Kapag naisama na, maaaring tingnan ito ng sinuman. Kung umiral ang isang quantum computer, maaari nitong gamitin ang pampublikong key na iyon upang makuha ang pribadong key.

Ito ang dahilan kung bakit ang pagkakalantad sa seguridad ng Ethereum ay nakasalalay sa kung ang isang address ay ginamit na dati.

Ano ang "Quantum-Exposed" na mga Pondo?

Ang mga quantum-exposed na pondo ay mga token na nakaupo sa mga address kung saan ang naihayag na ang pampublikong susi. Ang mga ito ay mahina.

Ang mga pondo sa hindi nagamit na mga address ay nananatiling ligtas sa ngayon, dahil hindi nakikita ng umaatake ang pampublikong key. Ngunit ang arkitektura ng Ethereum ay lumilikha ng isang malaking pagkakalantad.

Ang Ethereum ay mas mahina kaysa sa Bitcoin

Dahil sa modelo ng account, hinihikayat ng Ethereum ang muling paggamit ng address. BitcoinNi modelo ng UTXO hinihikayat ang pagbuo ng mga bagong address sa bawat oras.

Ito ang dahilan kung bakit ganito ang hitsura ng pagkakalantad sa antas ng imbakan:

• Sa ibabaw 65% ng lahat ng Ether nakaupo sa mga address na nakalantad sa quantum.
• Ipinapakita ng maihahambing na pagsusuri tungkol sa 25% pagkakalantad para sa Bitcoin.

Ang agwat na ito ay resulta ng mga pagpipilian sa disenyo na ginawa upang gawing madaling gamitin ang mga matalinong kontrata, hindi dahil inaasahan ng sinuman na mabilis itong lalago ng quantum hardware.

Iba't ibang Uri ng Quantum Vulnerability

Ano ang Storage Attack?

Ang isang pag-atake sa imbakan ay nagta-target ng mga pondong hawak sa mga address na nakalantad sa dami.

Hakbang-hakbang:

1. Ini-scan ng attacker ang "world state" ng Ethereum, na naglilista ng lahat ng address at ang kanilang mga counter sa paggamit.
2. Nakahanap sila ng mga address na nagpadala ng mga pondo kahit isang beses.
3. Nakahanap sila ng isang transaksyon na nagsiwalat ng pampublikong susi.
4. Pinapakain nila ang pampublikong key na iyon sa isang quantum computer.
5. Nakukuha nila ang pribadong susi.
6. Inubos nila ang mga pondo sa isang bago, hindi nakalantad na address.

Dahil ang mga pag-atake sa imbakan ay hindi nangangailangan ng bilis, kahit isang quantum machine na nangangailangan ng mga linggo upang malutas ang isang susi ay maaari pa ring gumana. Hangga't hindi muna ginagalaw ng biktima ang kanilang pondo, magtatagumpay ang pag-atake.

Ano ang Transit Attack?

Ang isang transit attack ay nagta-target ng mga pondo sa maikling sandali kapag ang isang transaksyon ay nai-broadcast ngunit hindi pa kasama sa isang block.

Ang block time ng Ethereum ay humigit-kumulang 10–20 segundo, na tila masyadong maikli para sa isang quantum attack. Ngunit ang mga totoong kundisyon ay nagdaragdag ng pagiging kumplikado:

• Maaaring maantala ng mataas na kasikipan ang mga transaksyon sa pamamagitan ng oras o araw.
• Ang mga umaatake ay maaaring gumamit ng mga taktika tulad ng pagmamanipula ng bayad upang itulak ang kanilang sariling transaksyon.
• Ang mga diskarte sa minero o validator ay maaaring abusuhin upang lumikha ng mga pagkaantala sa pagkumpirma.

Nakikinig ang umaatake para sa mga bagong transaksyon, kinukuwenta ang pribadong key, at nagpapadala ng nakikipagkumpitensyang transaksyon upang nakawin ang mga pondo.

Bagama't mas kumplikado, maaaring i-target ng pag-atake na ito ang anumang transaksyon sa paglipad.

Paano Paghahambing ang Dalawang Pag-atake

• Pag-atake sa imbakan
  • Hindi kailangang mabilis
  • Tina-target lamang ang mga nakalantad na address
  • Magagawa nang mas maaga sa quantum timeline
     
• Pag-atake sa transit
  • Nangangailangan ng napakabilis na quantum hardware
  • Tinatarget ang anumang transaksyon
  • Kailangan ng mas mature na makina

Parehong mahalaga, ngunit ang pag-atake sa imbakan ay ang mas agarang panganib sa sandaling lumitaw ang isang quantum machine.

Paano Magiging Quantum-Safe ang Ethereum?

Dapat lumipat ang Ethereum patungo sa mga bagong digital signature system na lumalaban sa mga Shor-class na pag-atake. Nangangahulugan ito ng pagreretiro ng mga elliptic curve signature at pag-adopt ng mga bagong cryptographic primitives.

Kasalukuyang mga pagpipilian sa pagpapagaan

Ang mga ito ay hindi nangangailangan ng mga pagbabago sa protocol:

• Iwasan ang muling paggamit ng address
• I-rotate ang mga address
• Panatilihin ang mga pondo sa hindi nagamit na mga address

Ngunit ang mga hakbang na ito ay sumasalungat sa modelo ng account ng Ethereum at lumalabag sa mga kombensiyon na ginagamit ng mga matalinong kontrata.

Anong Mga Pagpipilian sa Post-Quantum ang Umiiral?

Kasalukuyang isina-standardize ng NIST ang mga quantum-safe na algorithm. Ang mga naunang kandidato ay kinabibilangan ng:

• Kriptograpiyang nakabatay sa sala-sala (nangungunang opsyon)
• Mga lagda na nakabatay sa hash
• Multivariate quadratic system
• Mga lagda na nakabatay sa code

Walang perpekto. Ang ilan ay nangangailangan ng malalaking sukat ng key. Ang ilan ay nagpapabagal sa pag-verify. Ang ilan ay gumagawa ng napakalaking lagda. Ang mga trade-off na ito ay mahalaga para sa isang network na nasa ilalim na ng scalability pressure.

Ngunit ang roadmap ng Ethereum ay nagsimula na sa paghahanda para sa mga pagbabagong ito.

Ano ang Plano ng Ethereum para sa Quantum Resistance?

Pinapangkat ng roadmap ng Vitalik ang quantum preparation sa ilalim ng maraming tema.

“Lean Ethereum”

Ipinakilala noong Hulyo, nakatutok ito sa:

• Kababaang-loob
• husay
• Seguridad sa base layer
• "Quantum resistance sa lahat ng dako"

Ang Splurge

Ang yugtong ito ay nakatuon sa:

• Pagsasama ng kriptograpiyang nakabatay sa sala-sala
• Pag-upgrade ng Ethereum Virtual Machine
• Pagbuo ng pundasyon upang subukan ang mga quantum-safe na algorithm

Mga upgrade ng EVM sa pamamagitan ng Pectra

Pangunahing tampok: EVM Object Format (EOF)

Ang EOF ay naghihiwalay ng code mula sa data, na ginagawang:

• Mas mahusay ang pagpapatupad ng matalinong kontrata
• Ang pagganap ng L2 ay mas maayos
• Mas madaling ipatupad ang mga cryptographic migration sa hinaharap

Maaaring gamitin ang mga L2 network bilang testing ground para sa quantum-safe scheme bago ang mainnet integration.

Pagpapabuti ng mga Depensa

Alam ng mga mananaliksik ng Ethereum ang mga panganib. Alam din nilang mahigpit ang mga deadline. Kaya't ang gawain ay nakatuon na ngayon sa ilang pangunahing pag-upgrade.

Pag-update ng Cryptography Bago ang Krisis

Plano na ng Ethereum na ilipat ang maraming bahagi ng protocol sa mga quantum-safe na lagda. Kabilang dito ang:

• Mga susi ng validator
• Mga susi sa pag-withdraw
• Layer-2 bridge signatures
• Mga mekanismo ng pag-verify ng matalinong kontrata

Ang mga pagbabagong ito ay dapat makumpleto bago dumating ang malalaking quantum machine. Mabagal ang gawain dahil ang anumang pagbabago sa core cryptography ng Ethereum ay nakakaapekto sa milyun-milyong user at bilyun-bilyong dolyar.

Pagbabawas ng Pag-asa sa ECDSA Sa Paglipas ng Panahon

Kasama sa pangmatagalang roadmap ng Ethereum ang mga opsyon para i-phase out ang mga mas lumang scheme. Sa halip na umasa sa iisang signature standard—tulad ng ECDSA—maaari itong lumipat patungo sa mga hybrid system na gumagamit ng parehong klasikal at quantum-safe na mga pamamaraan sa parehong oras.

Ang diskarte na ito ay nagbibigay sa Ethereum ng mas maraming oras at iniiwasan ang minamadaling overhaul.

Ang Real-World Challenge: Ang pagiging kumplikado ng Pamamahala

Ang paglipat ng Ethereum sa isang quantum-safe na modelo ay mangangailangan ng:

• Malawak na pinagkasunduan
• Maingat na mga debate sa disenyo
• Mga posibleng pinagtatalunang pag-upgrade
• Mga taon ng pagsubok

Ang mga pagbabago sa cryptographic ay tumatakbo nang malalim sa protocol. Ang panganib ay ang mga minamadaling pagbabago ay maaaring magpakilala ng mga bagong kahinaan.

Ang paglipat na ito ay malamang na ang pinaka kumplikadong pag-upgrade sa kasaysayan ng Ethereum.

Kaya, Ang Ethereum Quantum Resistant Ngayon?

Ang mga kasalukuyang lagda ng Ethereum ay hindi quantum resistant. Ngunit hindi binabalewala ng network ang problema.

Kasama sa roadmap ang quantum-safe na trabaho, at inilagay ni Vitalik ang isyu sa ubod ng pangmatagalang pagpaplano.

Hindi sumusuko ang Ethereum sa quantum invasion, ngunit hindi pa ito protektado mula rito. Ang pagiging handa nito ay nakasalalay sa bilis ng parehong pag-unlad ng quantum hardware at paglipat sa antas ng protocol.

Masisira ba ng Quantum Computers ang mga Ethereum Address?

kaya nila, ngunit kung gagamitin lang ng mga user ang kanilang mga pampublikong key.

Ang isang nakatagong katotohanan ay na: ang iyong pampublikong susi ay hindi makikita sa Ethereum hanggang sa gumawa ka ng isang transaksyon. Bago ang sandaling iyon, itinatago ng iyong wallet address ang iyong pampublikong susi sa likod ng isang hash. Nagbibigay ito sa iyo ng proteksiyon na layer.

Kapag nagpadala ka ng ETH, magiging pampubliko ang iyong pampublikong key. Sa puntong iyon, maaaring subukan ng mga quantum computer, sa teorya, na i-reverse-engineer ang iyong pribadong key. Ngunit muli—nangangailangan ito ng mga makina na hindi pa umiiral.

Gusto ng Ethereum na lumipat sa mga scheme kung saan kahit na ang mga pampublikong key ay nagpapakita ng mas kaunting impormasyon. Ang layunin ay manatiling nangunguna sa mga umaatake sa mga dekada sa hinaharap.

Quantum-Safe ba ang Ethereum Smart Contracts?

Ang ilan ay. Ang ilan ay hindi.

Gumagamit ang mga smart contract ng iba't ibang cryptographic na tool at paraan ng pag-verify batay sa kung paano isinulat ang mga ito. Maraming mga mas lumang kontrata ang lubos na umaasa sa mga lagda ng ECDSA o mga pattern ng pag-hash na maaaring hindi tumugon sa malakihang pag-atake ng quantum.

Ang pag-upgrade sa mga ito ay hindi madali dahil:

• Maraming mga kontrata ang hindi pagmamay-ari o inabandona
• Bilyun-bilyong dolyar ang nakaupo sa mga hindi nababagong kontrata
• Ang pagpapalit ng core logic ay sumisira sa mga lumang application

Kaya dapat gumawa ang Ethereum ng mga quantum-safe na solusyon na balot umiiral na mga kontrata nang hindi muling sinusulat ang mga ito.

Ang Hard Truth

Kahit na i-upgrade ng Ethereum ang lahat, depende pa rin ito sa:

• Mga provider ng pitaka
• Bridges
• Mga network ng layer-2
• Mga rollup
• Palitan
• Custodian
• Mga operator ng node

Dapat i-update ng bawat bahagi ng ecosystem ang cryptography nito. Ang isang mahinang link ay sapat na para sa isang pag-atake.

Ito ang dahilan kung bakit madalas na nagbabala ang mga mananaliksik ng Ethereum na ang quantum resistance ay hindi isang solong pag-upgrade. Isa itong system-wide shift na maaaring tumagal ng isang dekada o higit pa.

Kailan Magiging Tunay na Banta ang Quantum Computing?

Maaga pa ang quantum computing. Ang mga makina ay may limitadong qubit, mataas na ingay, at hindi matatag na pagkakaugnay. Tinataya ng mga eksperto na kailangan ng paglabag sa mga elliptic curve milyon-milyong mga de-kalidad na qubit, hindi ang ilang daang available ngayon.

Kapansin-pansin, ang mga quantum computer ngayon:

• Hindi masira ang SHA-256
• Hindi masira ang ECDSA
• Hindi masira ang mga smart contract signature
• Hindi mapatakbo ang algorithm ni Shor sa anumang kapaki-pakinabang na sukat

Sila ay maingay, hindi matatag, at panandalian. Kahit na ang mga mapagbigay na pagtatantya ay nagsasabi na ang malakihang fault-tolerant na mga makina ay 20 hanggang 30 taon ang layo.

Iniisip ng ilang mananaliksik na maaaring mas mahaba pa ito. Ang iilan ay nagsasabing hindi kailanman. Kaya't ang takot na ang Ethereum ay bumagsak sa susunod na taon dahil sa mga pag-atake ng quantum ay walang batayan. 

Gayunpaman, ang mga pagtataya ay nagpapakita ng matinding pag-aalala:

• Ang isang paulit-ulit na pag-aaral na pinamumunuan ni Propesor Michele Mosca ay natagpuan ang karamihan sa mga eksperto ay naniniwala na mayroong isang mataas na pagkakataon ng quantum attacks sa public key cryptography sa loob 15 taon.
• Ang roadmap ng IBM ay naglalayong para sa fault-tolerant system sa pamamagitan ng 2029.
• Itinatampok ng mga ulat ng Deloitte ang mga gaps sa modelo ng pagkakalantad ng Ethereum, lalo na sa muling paggamit ng address.

Ang panganib ay hindi nagsisimula kapag ang mga quantum machine ay handa na. Magsisimula ang panganib kapag napagtanto ng komunidad na wala nang sapat na oras upang lumipat.

Ang Tunay na Panganib: "Anihin Ngayon, I-decrypt sa Mamaya"

Ito ang senaryo na sineseryoso ng mga developer ng Ethereum.

Ang mga umaatake ngayon ay maaaring:

1. Mangolekta at mag-imbak ng mga pampublikong susi mula sa mga transaksyon sa blockchain
2. Itabi ang mga ito sa loob ng ilang dekada
3. Hintaying mag-mature ang mga quantum computer
4. I-decrypt ang mga ito mamaya

Ito ay isang pangmatagalang banta. Nangangahulugan ito na ang mga lumang transaksyon ay maaaring isang araw ay mahina. Ito ay isa pang dahilan kung bakit kailangan ng Ethereum na lumipat sa mga quantum-safe system bago pa man dumating ang krisis.

Ano ang hitsura ng isang Quantum-Safe Ethereum?

Maaaring kasama sa isang hinaharap na Ethereum ang:

Mga Bagong Signature Scheme

Tulad ng:

• KRISTAL-Dilithium
• Palkon
• SPHINCS+
• Mga lagda na nakabatay sa hash

Lahat ay itinuturing na quantum-safe.

Mga Hybrid na Lagda

Kung saan ginagamit ng bawat transaksyon ang:

• Isang klasikong lagda
• Isang quantum-safe signature

Pinoprotektahan nito ang mga user nang hindi pinipilit ang isang buong paglipat sa magdamag.

Mga Tool sa Paglipat para sa Mga Lumang Wallet

Mangangailangan ang Ethereum ng ligtas na paraan para ilipat ng mga user ang mga pondo mula sa mga lumang key patungo sa mga bagong quantum-safe na key. Ito ay dapat na:

• Simple
• Abotable
• Paatras na tumutugma

Kung wala ito, ang milyun-milyong wallet ay maaaring manatili sa mga luma at hindi ligtas na mga susi.

Konklusyon

Ang Ethereum ay hindi binuo para makaligtas sa isang mundo na may mga mature na quantum computer, at alam ito ng mga developer. Ang mga lagda na nagpoprotekta sa mga pondo ng user ngayon ay hindi makakayanan ang algorithm ni Shor kapag dumating na ang mga fault-tolerant na makina. Iyan ay hindi nangangahulugan na ang Ethereum ay tiyak na mapapahamak. Nangangahulugan ito na ang timeline para sa paglipat ay mas mahigpit kaysa sa inaasahan ng karamihan.

Ang trabaho sa hinaharap ay mabagal, teknikal, at puno ng mga trade-off. Dapat masuri ang bagong cryptography, kailangang i-update ang mga wallet, dapat ma-secure ang mga kontrata, at kailangang lumipat ang buong ecosystem sa parehong direksyon.

Ang quantum resistance ay hindi isang pag-upgrade o isang dramatikong kaganapan. Ito ay isang mahabang transition na humahawak sa bawat layer ng Ethereum. Hindi sumusuko ang network sa quantum invasion. Inihahanda nito ang paraang laging mayroon ang malalaking, kumplikadong sistema, hakbang-hakbang, nang walang gulat, at may mata sa mga darating na dekada.

Mga Mapagkukunan:

1. Vitalik Buterin sa X: Mga kamakailang post

2. Ulat ni Deloitte: Quantum risk sa Ethereum blockchain - isang bump sa kalsada o isang brick wall?

3. Pananaliksik sa NIST: Ang Post-Quantum Cryptography Program ng NIST ay Pumapasok sa 'Selection Round'

4. Ulat ng Quantum Insider: Naghahanda ang Ethereum para sa Quantum-Resistant Future Sa gitna ng Security Push

5. Ulat ng CoinTelegraph: Bakit naniniwala si Vitalik na maaaring masira ng quantum computing ang cryptography ng Ethereum nang mas maaga kaysa sa inaasahan