Блокчейны готовятся к угрозе квантовых вычислений к 2030 году

• Circle Research утверждает, что квантовые атаки могут взломать ECDSA и RSA к 2030 году, вынудив блокчейны перейти на пост-квантовые подписи.
• Разработчики тестируют пост-квантовые TLS, подписи валидаторов и более крупные ключи, поскольку регуляторы требуют обновлений в США и ЕС.
• Кошельки, адреса и системы ZK должны перейти на новые протоколы до “Q-Day”, чтобы избежать уязвимостей, при этом необходимы значительные изменения во всех сетях.

Эксперты предупреждают, что квантовые компьютеры могут скомпрометировать безопасность блокчейнов к 2030 году, сообщает Circle Research. Криптографические протоколы, использующие эллиптические кривые или RSA, уязвимы к алгоритму Шора, в то время как хеш-функции, такие как SHA256, и симметричное шифрование, например AES, остаются безопасными. Регуляторы в США и ЕС требуют, чтобы критические системы приняли пост-квантовые алгоритмы в течение следующего десятилетия.

Обеспечение безопасности сетей и подписей транзакций

Пост-квантовые TLS-протоколы, включая X25519MLKEM768, набирают популярность у крупных провайдеров, таких как Google и AWS. Разработчикам необходимо обновить TLS-сертификаты и хранить более крупные публичные ключи для защиты сетевых соединений.

Блокчейны на основе Proof-of-Stake потребуют пост-квантовых схем подписей для валидаторов, при этом Ethereum исследует мультиподписи XMSS и хеширование Poseidon2. Для подписей транзакций блокчейны должны отказаться от коротких ключей ECDSA и Ed25519 в пользу более крупных пост-квантовых подписей.

Варианты включают NIST ML-DSA (2,420 байт), Falcon от Ethereum (666 байт) и SLH-DSA-SHA2-128s от Aptos (7,856 байт). Разработчики тестируют оптимизации, такие как сочетание ML-DSA с BLAKE3 для поддержки HSM-кошельков и мультиподписных систем.

Кошельки, адреса и смарт-контракты

Пост-квантовые HSM-кошельки начинают появляться, при этом облачные сервисы предлагают программные решения KMS. Специальные HSM для блокчейнов появятся после увеличения спроса. Протоколы мультиподписей и MPC-кошельки, в настоящее время использующие эллиптические кривые, потребуют замены.

Кошельки для смарт-контрактов могут позволить держателям выбрать пост-квантовые подписи, хотя вопросы доверия остаются. Активные криптоадреса должны перейти на новые протоколы до Q-Day, чтобы избежать рисков уязвимости. Пассивные адреса могут восстановиться после Q-Day, доказав знание своего seed.

Миграция может занять 76 дней непрерывной обработки всех UTXO Bitcoin. Системы нулевого знания, такие как Groth16, Halo2 и PlonK, также должны обновиться до систем STARK, SNARG или FRI для обеспечения безопасности против квантовых атак.