Етлабс пропонує квантовий захист Етеріуму вже у 2027 році
Дослідницька група Етлабс (Ethlabs) запропонувала підготувати квантовий захист Етеріуму вже до 2027 року. На думку дослідників, розвиток штучного інтелекту може раніше, ніж очікувалося, створити нові загрози для криптографії та програмного забезпечення мережі.
План під назвою pqai27 група оприлюднила 11 листопада на форумі Етеріум Меджишенс (Ethereum Magicians). Він передбачає, що під час наступних оновлень блокчейна розробники нададуть пріоритет захисту від квантових обчислень і ризиків, пов’язаних зі штучним інтелектом.
Для цього Етлабс закликає переглянути функції, заплановані для оновлення Гегота (Hegotá), і спрямувати ресурси на безпеку. Група вже зобов’язалася відкликати з цього оновлення власну пропозицію Квік Слотс (Quick Slots). Водночас основні розробники Етеріуму (Ethereum) ще не схвалили ширший план на 2027 рік, який змінить поточні пріоритети оновлень.
Чому дослідники хочуть прискорити перехід
Етлабс пропонує готуватися одразу до двох потенційних загроз: потужних квантових комп’ютерів, здатних зламати наявні криптографічні системи, та моделей штучного інтелекту, які можуть знаходити слабкі місця в програмному забезпеченні.
Бути постквантовими недостатньо, ми також маємо намір стати постштучноінтелектними.
За задумом групи, захист від загроз, пов’язаних зі штучним інтелектом, передбачає використання криптографії, що залежить від меншої кількості математичних припущень. Також програмне забезпечення Етеріуму мають посилити проти вразливостей, які можуть виявити просунуті моделі ШІ.
Дослідники вказали на намір Ґуґл (Google) завершити перехід на постквантову криптографію до 2029 року та на зміни в плануванні уряду США щодо безпекових ризиків, пов’язаних із квантовими технологіями. Підставою розпочати перехід раніше вони також назвали нещодавні дослідження ШІ у сфері математики та програмних вразливостей.
Водночас Етлабс визнає, що дослідники не можуть визначити, коли ШІ може загрожувати чинній криптографії та чи стануть певні математичні атаки взагалі можливими. Саме невизначеність щодо термінів група вважає аргументом на користь завчасної підготовки.
Два етапи замість чинної цілі на 2029 рік
Опублікована дорожня карта Фундації Етеріуму (Ethereum Foundation) наразі визначає грудень 2029 року як термін досягнення квантової стійкості на рівнях виконання, консенсусу та даних мережі. Цю дату фундація встановила, готуючись до можливості того, що приблизно у 2030 році квантові комп’ютери загрожуватимуть наявній криптографії. У січні 2027 року вона планує повторно оцінити ризики разом із зовнішніми експертами.
Етлабс пропонує досягти початкового рівня захисту у 2027 році, а потім запровадити додаткові вдосконалення, які дадуть мережі змогу зберегти повну пропускну здатність. Перший етап група називає pqai-ready.
На цьому етапі система консенсусу Етеріуму використовувала б квантово-стійку криптографію, а користувачі отримали б спосіб захистити свої облікові записи від майбутніх квантових атак. Якщо чинний криптографічний захист стане вразливим, мережа зможе продовжити роботу, хоча, можливо, і зі зниженою пропускною здатністю.
Другий етап, pqai-scaled, має забезпечити квантово-стійкі транзакції та обробку даних без таких обмежень продуктивності. Завершення цього етапу протягом 2027 року Етлабс називає більш амбітною метою.
Які зміни пропонують для Геготи
Щоб вкластися в запропонований термін, розробникам доведеться переглянути кілька функцій Геготи — великого оновлення, запланованого після Гламстердама (Glamsterdam). Одна з них — Квік Слотс, пропозиція скоротити час між блоками Етеріуму.
У серпні Етлабс підтримувала прискорення блоків поряд із посиленням стійкості до цензури та поліпшенням функцій гаманців. Тепер група планує прибрати Квік Слотс із Геготи й перенаправити ресурси розробки на квантову безпеку.
Ми не ухвалюємо це рішення легковажно.
Група пояснила, що й надалі підтримує швидше створення блоків і має намір повернутися до цього вдосконалення у 2028 році.
Ще одна пропозиція, яку пропонують переглянути, — FOCIL. Вона має ускладнити для виробників блоків виключення дійсних транзакцій. На думку Етлабс, розробникам слід планувати FOCIL лише за умови, що робота не завадить дотриманню запропонованого терміну квантового захисту.
Натомість Фрейм Транзакшнс (Frame Transactions), або EIP-8141, має залишитися пріоритетом: ця функція може допомогти обліковим записам Етеріуму перейти на альтернативні методи підпису. Запропоноване оновлення дозволить гаманцям використовувати гнучкіші схеми авторизації, зокрема методи, розроблені для протидії квантовим атакам.
Рішення для консенсусу та гаманців
Перехід також потребуватиме змін у системі консенсусу, яку валідатори використовують для узгодження транзакцій і підтримки блокчейна. Етлабс визначила два можливі підходи: змінити наявну систему Гаспер (Gasper) або перейти на новішу архітектуру, відому як розділений консенсус. Дослідники зазначили, що потрібна додаткова робота, аби з’ясувати, який варіант легше реалізувати.
Для досягнення повної пропускної здатності група вважає необхідними EIP-8288, що стосується агрегації підписів, та EIP-8479, присвячену квантово-стійкій доступності даних. Співзасновник Етеріуму Віталік Бутерін раніше підтримав EIP-8288 як запропонований спосіб ефективної перевірки складніших криптографічних підписів.
Постачальникам гаманців та операторам валідаторів Етлабс пропонує надати інструменти для переходу на квантово-стійкі ключі. Серед можливих удосконалень гаманців — ротація ключів, окремі дозволи на відновлення та суворіший контроль доступу до облікових записів.
Група вважає, що Гламстердам має відбутися за планом, а порядок наступних оновлень слід переглянути. Її пропозиція передбачає початкову квантову готовність протягом 2027 року та продовження роботи над швидшими транзакціями, кращою стійкістю до цензури й додатковими вдосконаленнями безпеки протягом 2028 року.
