Sonic กำลังออกแบบสถาปัตยกรรมบล็อกเชนใหม่เพื่อเอื้อให้การเปลี่ยนผ่านไปสู่การเข้ารหัสแบบทนทานต่อควอนตัมเป็นเรื่องง่ายขึ้น แนวทางดังกล่าวหลีกเลี่ยงการรวมลายเซ็นแบบซับซ้อนที่เครือข่าย proof-of- stake ส่วนใหญ่ใช้อยู่
ประเด็นสำคัญ (Key Takeaways)
- Sonic ปรับโครง proof-of- stake เพื่อหลีกเลี่ยงการรวม Boneh–Lynn–Shacham ทำให้การอัปเกรดเพื่อรับมือควอนตัมทำได้ง่ายขึ้น
- ความเสี่ยงจากอัลกอริทึมของ Shor ทำให้การเปลี่ยนจาก Elliptic Curve Digital Signature Algorithm ไปสู่รูปแบบที่อิงแฮชมากขึ้น
- โมเดล directed acyclic graph ของ Sonic Consensus System อาจนำไปสู่การลดต้นทุนการอัปเกรด ช่วยสนับสนุนการนำไปใช้หลังยุคควอนตัม
ภัยคุกคามจากควอนตัมผลักดันแนวทางใหม่เพื่อความปลอดภัยของบล็อกเชน
เมื่อความกังวลเพิ่มขึ้นเกี่ยวกับภัยคุกคามระยะยาวของการประมวลผลแบบควอนตัม นักพัฒนาเครือข่ายบล็อกเชนเริ่มหันกลับมาตั้งคำถามกับรากฐานด้านความปลอดภัยของเครือข่าย Sonic ซึ่งเป็นโปรโตคอล proof-of- stake กำลังวางตัวเป็นหนึ่งในระบบไม่กี่ระบบที่ออกแบบมาเพื่อปรับตัวได้ง่ายขึ้นในโลกยุคหลังควอนตัม
บล็อกเชนสมัยใหม่พึ่งพาการเข้ารหัสแบบเส้นโค้งวงรี (elliptic-curve cryptography) เป็นอย่างมากเพื่อปกป้องธุรกรรมและตรวจสอบผู้เข้าร่วมเครือข่าย วิธีการเหล่านี้เป็นรากฐานของระบบลายเซ็นที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย เช่น Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) และ Ed25519 แม้ว่าจะได้ผลในปัจจุบัน แต่ก็อาจมีความเสี่ยงหากคอมพิวเตอร์ควอนตัมมีขนาดเพียงพอ
เครื่องที่สามารถรันอัลกอริทึมของ Shor ได้ อาจทำลายสมมติฐานด้านการเข้ารหัสเหล่านี้ ทำให้ผู้โจมตีสามารถดึงคีย์ส่วนตัวจากข้อมูลสาธารณะและปลอมธุรกรรมได้ ขณะที่ฟังก์ชันที่อิงแฮชยังคงต้านทานได้ค่อนข้างมาก จึงกลายเป็นแกนกลางของโมเดลความปลอดภัยสำหรับรุ่นถัดไป
“ไม่ว่าจะมีคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีพลังเพียงพอมาถึงพรุ่งนี้หรือในอีก 50 ปีข้างหน้า อุตสาหกรรมต้องพร้อมรับมือ” Bernhard Scholz หัวหน้าฝ่ายวิจัยของ Sonic กล่าว
ความท้าทายอยู่ไม่ได้อยู่ที่การแทนที่ไพรมิติฟด้านการเข้ารหัสเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวิธีที่มันถูกฝังอยู่ในระบบฉันทามติที่ใช้งานอยู่ เครือข่าย proof-of- stake ชั้นนำจำนวนมากพึ่งพาเทคนิคการรวมลายเซ็น เช่น Boneh–Lynn–Shacham (BLS) หรือ ลายเซ็นแบบแบ่งส่วน (threshold signatures) เพื่อบีบอัดคะแนนเสียงของผู้ตรวจสอบ (validator) ให้กลายเป็นหลักฐานชิ้นเดียว เทคนิครวมเหล่านี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ แต่พึ่งพาสมมติฐานด้านการเข้ารหัสที่การคอมพิวติ้งแบบควอนตัมอาจทำให้ถูกบั่นทอนได้
การแทนที่ไม่ใช่เรื่องตรงไปตรงมา ทางเลือกหลังยุคควอนตัม เช่น ลายเซ็นแบบอิงแลตทิซ (lattice-based) และแบบอิงแฮช มักจะมีขนาดใหญ่กว่าและต้องใช้การคำนวณมากกว่า นอกจากนี้ยังไม่มีวิธีการรวม (aggregation) ที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งอาจเพิ่มต้นทุนด้านแบนด์วิดท์และการตรวจสอบอย่างมีนัยสำคัญ
นี่คือจุดที่การออกแบบของ Sonic แตกต่าง โปรโตคอลฉันทามติของมัน ซึ่งเป็นที่รู้จักในชื่อ SonicCS หลีกเลี่ยงการพึ่งพาลายเซ็นที่ถูกรวม แทนที่จะใช้ มันใช้โครงสร้างแบบ directed acyclic graph ซึ่งเหตุการณ์แต่ละเหตุการณ์มีลายเซ็นรายตัว (individual signature) และนำไปผสมร่วมกับการอ้างอิงแฮชไปยังเหตุการณ์ก่อนหน้า
ผลลัพธ์คือระบบที่พึ่งพาองค์ประกอบพื้นฐานด้านการเข้ารหัสจำนวนน้อยลง การเปลี่ยนไปสู่มาตรฐานที่ทนทานต่อควอนตัมจะเกี่ยวข้องกับการสลับชุดลายเซ็นโดยไม่ต้องเปลี่ยนตรรกะของฉันทามติที่อยู่เบื้องหลัง
แนวทางของ Sonic สะท้อนถึงแนวโน้มที่กว้างขึ้นในการพัฒนาบล็อกเชน นั่นคือการวางแผนรับมือความเสี่ยงที่อาจยังอีกหลายปีข้างหน้า แม้การโจมตีด้วยควอนตัมแบบใช้งานได้จริงจะยังเป็นทฤษฎี แต่ต้นทุนในการปรับโครงสร้างเครือข่ายขนาดใหญ่ที่ใช้งานจริงซึ่งกำลังเดินอยู่ อาจสูงได้
บริษัทกล่าวว่าจะยังคงติดตามความคืบหน้าในด้านการเข้ารหัสแบบทนทานต่อควอนตัม รวมถึงงานของหน่วยงานกำหนดมาตรฐาน และความพยายามด้านการวิจัยที่เชื่อมโยงกับระบบนิเวศหลัก ๆ เช่น Ethereum
สำหรับตอนนี้ การถกเถียงยังคงเป็นเชิงวิชาการเป็นส่วนใหญ่ แต่เมื่อสินทรัพย์ดิจิทัลยิ่งถูกฝังเข้าไปในระบบการเงินมากขึ้น ความแข็งแกร่งของโครงสร้างพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังจึงกำลังถูกจับตาอย่างใกล้ชิด ในบริบทนั้น ความสามารถในการปรับตัวโดยไม่ก่อให้เกิดความไม่สะดวกครั้งใหญ่ อาจมีความสำคัญไม่แพ้กับความปลอดภัยของตัวระบบเอง
