Blockchain in preparazione per l'era dei computer quantistici: Ethereum, Stellar e Tron adottano strategie di sopravvivenza diverse

[Reporter di Blockmedia, Ham Ji-hyun] Con l'aumento delle preoccupazioni che i computer quantistici possano annullare i sistemi crittografici delle blockchain esistenti, i principali progetti stanno accelerando l'adozione di tecnologie resistenti ai quanti.

In particolare, Ethereum (ETH) sta riprogettando l'intera struttura crittografica della rete sotto il nome di "Lean Ethereum". Stellar (XLM) sta perseguendo una strategia che mantiene gli indirizzi dei portafogli esistenti mentre cambia solo il metodo di firma, mentre Tron (TRX) ha proposto di aggiungere nuove firme resistenti ai quanti al sistema di transazioni e generazione di blocchi esistente.

SUI e Aptos (APT) hanno anche iniziato a sviluppare tecnologie di firma resistenti ai quanti. Tuttavia, ci sono differenze nell'ambito di applicazione e nei progressi nello sviluppo. Alcuni progetti hanno avuto successo nella verifica delle transazioni nella rete di sviluppo, ma molti altri sono ancora in fase di preparazione per la proposta tecnologica o l'implementazione della mainnet.

Ethereum adotta hash verificati invece di Poseidon, studiato per 8 anni

Ethereum sta ristrutturando il sistema crittografico in modo più ampio. La Ethereum Foundation ha presentato l'obiettivo di convertire le aree chiave del layer 1 (L1), come esecuzione, consenso e dati, in un sistema resistente ai quanti entro dicembre 2029.

Il fulcro è "Lean Ethereum". Si tratta di un piano a lungo termine per semplificare la struttura della rete, migliorando al contempo la sicurezza e la scalabilità.

Ad agosto, Ethereum ha cambiato direzione rispetto all'adozione della funzione hash "Poseidon", studiata per otto anni, come tecnologia crittografica centrale per L1. Invece, sta perseguendo una strategia che utilizza funzioni hash verificate da tempo, come SHA (SHA) o BLAKE (BLAKE).

In passato, le funzioni hash esistenti erano inefficienti da utilizzare insieme alla tecnologia di prova a conoscenza zero, SNARK, quindi Poseidon è stato sviluppato separatamente. Tuttavia, con i recenti progressi nella tecnologia SNARK, anche le funzioni hash esistenti possono ora essere elaborate in modo efficiente.

Sulla base di ciò, Ethereum sta introducendo firme resistenti ai quanti basate su hash e sviluppando tecnologie per comprimere numerose firme in una piccola prova. Questo include anche il lavoro di sostituzione del metodo di firma BLS, attualmente utilizzato dai validatori, con un metodo resistente ai quanti.

Sono state anche esaminate idee per un hard fork di emergenza in preparazione per la possibilità che gli attacchi quantistici si materializzino prima del previsto.

Tuttavia, l'attuale programma di transizione tecnologica è solo un obiettivo e non un programma di aggiornamento definitivo.

Stellar cambia il metodo di firma mantenendo gli indirizzi dei portafogli esistenti

Stellar si concentra sul trasferimento degli utenti e delle istituzioni finanziarie a un sistema resistente ai quanti, mantenendo i conti esistenti.

La Stellar Development Foundation (SDF) ha incluso nella versione 30 del software core, rilasciata il 16 ottobre, la funzionalità di verifica delle firme resistenti ai quanti dell'algoritmo di firma elettronica resistente ai quanti "ML-DSA", adottato come standard dal National Institute of Standards and Technology (NIST) degli Stati Uniti.

Questa funzionalità consente di verificare le firme resistenti ai quanti sulla piattaforma di smart contract "Soroban".

Nella "Quantum Preparedness Plan (QPP)" annunciata a giugno, Stellar ha presentato l'obiettivo di fornire funzionalità di autenticazione resistenti ai quanti per conti aziendali entro il 2026 e di consentire anche ai conti generali di aggiungere firme resistenti ai quanti entro la fine del 2027.

Stellar ha separato le chiavi di firma utilizzate per l'approvazione degli indirizzi dei conti. Pertanto, gli utenti possono cambiare il metodo di firma del loro conto esistente senza dover creare un nuovo indirizzo o trasferire beni a un altro conto.

Lo sviluppo della tecnologia correlata ha anche fatto progressi.

L'aggiornamento "Bell", che include questa funzionalità, sarà sottoposto a votazione dei validatori sulla testnet il 3 novembre e sulla mainnet il 23 novembre. Anche se approvato, non tutte le firme della rete cambieranno immediatamente in un metodo resistente ai quanti.

La transizione dei conti generali esistenti a un sistema resistente ai quanti e l'eliminazione del vecchio sistema di firma saranno promosse in una fase successiva.

Tron aggiunge firme resistenti ai quanti dalla transazione alla generazione di blocchi

Tron ha scelto di mantenere il sistema esistente mentre aggiunge un nuovo metodo di firma.

La proposta tecnica (TIP)-899, redatta alla fine di giugno, include l'introduzione delle tecnologie di firma resistenti ai quanti delle famiglie Falcon (FN-DSA-512) e Dilithium (ML-DSA-44).

Questa applicazione include non solo le transazioni generali, ma anche la generazione di blocchi, la comunicazione tra nodi e la funzionalità di verifica delle firme della Tron Virtual Machine (TVM).

Invece di eliminare immediatamente l'algoritmo di firma elettronica a curva ellittica (ECDSA), è stato progettato per utilizzare insieme le nuove firme. L'attivazione delle singole tecnologie sarà decisa attraverso la governance on-chain.

Tuttavia, TIP-899 è attualmente in fase di bozza. Anche se lo sviluppo e i test sono in corso, le firme resistenti ai quanti non sono state ancora applicate all'intera mainnet.

SUI ha successo nella verifica delle transazioni resistenti ai quanti nella rete di sviluppo, mentre Aptos sceglie firme basate su hash

SUI ha ottenuto risultati nella verifica delle transazioni nella rete di sviluppo.

Il 13 ottobre, SUI Labs ha annunciato di aver avuto successo nel primo trattamento di transazioni native applicando l'algoritmo di firma resistente ai quanti ML-DSA-65 nella rete di sviluppo (Devnet).

SUI sta introducendo ML-DSA-65 nei conti generali, mentre sta perseguendo una strategia duale che utilizza la tecnologia di firma basata su hash SLH-DSA per i portafogli di smart contract che custodiscono beni di alto valore.

È stato anche preparato un piano per trasferire le chiavi resistenti ai quanti utilizzando la frase di recupero esistente. L'obiettivo di implementazione della mainnet per i conti generali è il primo trimestre del 2027, ma potrebbe variare a seconda dei risultati di audit di sicurezza esterni e test.

Aptos si concentra su firme basate su hash verificate per la sicurezza. Attraverso la proposta di miglioramento AIP-137, sta perseguendo l'introduzione di SLH-DSA-SHA2-128s, standardizzato dal National Institute of Standards and Technology (NIST) degli Stati Uniti.

Questo metodo si basa sulla sicurezza della funzione hash SHA-256. È anche caratterizzato dal fatto che consente di sostituire la chiave di autenticazione del conto mantenendo l'indirizzo esistente.

La competizione per la resistenza ai quanti: la chiave è l'equilibrio tra sicurezza e prestazioni

Le strategie di ciascun progetto sono diverse. Ethereum si concentra sulla riprogettazione dell'intero sistema crittografico, Stellar sulla continuità dei conti esistenti, Tron sulla compatibilità con la rete esistente. SUI si concentra sulla dimostrazione nella rete di sviluppo e sull'implementazione graduale, mentre Aptos si orienta verso una scelta conservativa delle tecnologie crittografiche basate su hash.

La sfida comune è che le firme resistenti ai quanti potrebbero essere più grandi o avere costi di elaborazione più elevati rispetto alle firme esistenti. È necessario rafforzare la sicurezza mantenendo la velocità di elaborazione delle transazioni e i costi operativi della rete.

L'analista di sicurezza quantistica Marin Ibejić ha analizzato in un rapporto pubblicato il 5 ottobre che "è più difficile eliminare gli algoritmi esistenti rispetto ad aggiungere nuovi algoritmi di firma alla blockchain". Ha sottolineato che se alcuni beni rimangono nel sistema crittografico esistente, l'introduzione di nuove firme resistenti ai quanti potrebbe non risolvere i rischi di sicurezza dell'intera rete.

Il co-fondatore di Starkware, Eli Ben-Sasson, ha avvertito che la minaccia dei computer quantistici potrebbe materializzarsi più rapidamente del previsto. Ha espresso dubbi sul fatto che la transizione di Ethereum verso la resistenza ai quanti avverrà in tempo, sottolineando che la velocità di risposta delle blockchain esistenti è emersa come una nuova variabile competitiva.

In precedenza, Starkware aveva annunciato piani per costruire una propria mainnet per dotarsi di resistenza ai quanti, uscendo dal layer 2 di Ethereum.

Tuttavia, le opinioni degli esperti sulla urgenza delle minacce quantistiche e AI sono discordanti.

Yehuda Lindell, responsabile della crittografia di Coinbase, ha ribattuto che "non ci sono prove che la sicurezza della crittografia a curva ellittica, utilizzata per decenni, sia diminuita". Ha avvertito che affermare la possibilità di un collasso precoce del sistema crittografico senza prove concrete potrebbe alimentare il panico.

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