‏ناوریس بلاک‌چین پسا-کوانتومی را راه‌اندازی کرد، در حالی که توسعه‌دهندگان بیت‌کوین و اتریوم برای مقابله با تهدید، تلاش می‌کنند.

آغاز رقابت برای مقابله با تهدید رایانش کوانتومی

بحث‌های طولانی در مورد «آخرالزمان کوانتومی» یا «روز-Q» – زمانی که رایانه‌های کوانتومی می‌توانند رمزنگاری مدرن را بشکنند – از حوزه نظریه به یک مسابقه با زمان برای صنعت بلاک‌چین تبدیل شده است.

اکنون شبکه‌های بلاک‌چینی راه‌اندازی می‌شوند که ادعا می‌کنند برای این اجتناب‌ناپذیری آماده هستند.

روز پنجشنبه، پروتکل نائوریس شبکه اصلی خود را راه‌اندازی کرد و این شبکه را به عنوان یک بلاک‌چین که از ابتدا با رمزنگاری پساکوانتومی ساخته شده است، توصیف کرد. این شبکه از الگوریتم‌های تأیید شده توسط مؤسسه ملی استانداردها و فناوری ایالات متحده استفاده می‌کند.

این پروژه به فهرست رو به رشدی از تلاش‌ها می‌پیوندد که چگونگی عملکرد بلاک‌چین‌ها را در صورت شکست سیستم‌های رمزنگاری که امروزه اکثر بلاک‌چین‌ها به آن‌ها متکی هستند، توسط رایانه‌های کوانتومی بررسی می‌کند.

اکثر بلاک‌چین‌های اصلی – از جمله بیت‌کوین و اتریوم – تراکنش‌ها را با امضاهای کلید عمومی، مانند الگوریتم امضای دیجیتال منحنی بیضوی (ECDSA) ایمن می‌کنند. این سیستم‌ها به مسائل ریاضی متکی هستند که رایانه‌های کلاسیک نمی‌توانند به طور عملی آن‌ها را حل کنند. با این حال، محققان هشدار داده‌اند که یک رایانه کوانتومی به اندازه کافی قدرتمند می‌تواند این حفاظت‌ها را با استفاده از الگوریتم شور بشکند و به مهاجمان اجازه می‌دهد کلیدهای خصوصی را از کلیدهای عمومی استخراج کرده و کنترل کیف پول‌ها را به دست گیرند.

ناتانیل سزرلا، مدیر ارشد رشد پروتکل نائوریس، گفت که این پروژه عمداً تصمیم گرفت استاندارد فدرال نهایی شده برای این فناوری را به جای نسخه‌های تحقیقاتی قبلی الگوریتم پیاده‌سازی کند.

سزرلا به دکریپت گفت: «اکثر پروژه‌های بلاک‌چین که با امضاهای پساکوانتومی آزمایش می‌کنند، ‘Dilithium’ و ‘ML-DSA’ را به عنوان برچسب‌های قابل تعویض در نظر می‌گیرند. نائوریس آن‌ها را به عنوان یک مرز سخت در نظر می‌گیرد.»

ML-DSA نسخه استاندارد شده الگوریتم CRYSTALS-Dilithium است که توسط NIST به عنوان بخشی از برنامه رمزنگاری پساکوانتومی آن تأیید شده است. همانطور که سزرلا توضیح داد، CRYSTALS-Dilithium و ML-DSA-87 دو الگوریتم جداگانه نیستند. ML-DSA نسخه استاندارد شده NIST از CRYSTALS-Dilithium است که در آگوست 2024 به عنوان FIPS 204 منتشر شد.

اعلامیه نائوریس در حالی منتشر می‌شود که توسعه‌دهندگان بلاک‌چین در مورد چگونگی انتقال به رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم بحث می‌کنند، زیرا انجام این کار مستلزم تغییرات قابل توجهی در شبکه‌های موجود است. در فوریه، ویتالیک بوترین، هم‌بنیان‌گذار اتریوم، طرحی را برای جایگزینی چندین مؤلفه رمزنگاری پروتکل، از جمله امضاهای BLS و ECDSA، با جایگزین‌هایی که برای مقاومت در برابر حملات کوانتومی طراحی شده‌اند، تشریح کرد.

توسعه‌دهندگان بیت‌کوین در حال بررسی ایده‌های مشابهی هستند و مشارکت‌کنندگان در حال پیشبرد BIP 360 هستند، پیشنهادی با هدف کاهش قرار گرفتن کلید عمومی در تراکنش‌ها با معرفی یک نوع خروجی جدید به نام Pay-to-Merkle-Root. این طراحی یک ویژگی فنی به نام key-path spending را غیرفعال می‌کند که کلیدهای عمومی را هنگام خرج شدن سکه‌ها در معرض دید قرار می‌دهد و زمینه را برای افزودن طرح‌های امضای پساکوانتومی در فورک‌های نرم‌افزاری آینده فراهم می‌کند.

از آنجایی که تاریخچه تراکنش‌های بلاک‌چین عمومی و دائمی است، امضاهای رمزنگاری شده‌ای که به آن تراکنش‌ها متصل می‌شوند، برای مدت نامحدودی قابل مشاهده باقی می‌مانند. اگر رایانه‌های کوانتومی در نهایت به مقیاس مورد نیاز برسند، مهاجمان می‌توانند داده‌های تراکنش‌های گذشته را تجزیه و تحلیل کنند تا کلیدهای خصوصی را از امضاهای در معرض دید بازیابی کنند.

سزرلا گفت که نائوریس تلاش می‌کند تا با اعمال گذار از امضاهای کلاسیک، پس از اینکه یک حساب کلید پساکوانتومی را اتخاذ کرد، این خطر را کاهش دهد.

وی گفت: «هنگامی که یک حساب به PQC متصل شد، سیستم یک گذار سخت و غیرقابل برگشت را اعمال می‌کند. پردازشگر تراکنش هر تراکنش ورودی را بررسی می‌کند. اگر آدرس فرستنده در رجیستری یک اتصال PQC داشته باشد، تراکنش باید حاوی یک امضای داخلی ML-DSA معتبر باشد.»

وی توضیح داد که یک تراکنش فقط ECDSA از یک حساب متصل با یک خطای خاص رد می‌شود که به کاربران می‌گوید برای حساب متصل به یک امضای PQC نیاز است.

شبکه نائوریس در حال حاضر با مجموعه محدودی از اپراتورهای اعتبارسنجی فعالیت می‌کند، زیرا این پروژه در حال گسترش مشارکت است. نائوریس قبل از راه‌اندازی شبکه اصلی، اعلام کرد که شبکه آزمایشی آن بیش از 106 میلیون تراکنش پساکوانتومی را پردازش کرده و بیش از 603 میلیون تهدید امنیتی را شناسایی کرده است. دکریپت این ارقام را به طور مستقل تأیید نکرده است.

از آنجایی که نائوریس نمی‌تواند دارایی‌هایی را که قبلاً در بلاک‌چین‌هایی که به رمزنگاری کلاسیک متکی هستند، به صورت گذشته‌نگر ایمن کند، سزرلا گفت که کاربران برای محافظت باید دارایی‌ها را به شبکه نائوریس منتقل کنند.

وی گفت: «دارایی‌های منتقل شده به نائوریس از نظر کوانتومی ایمن می‌شوند، در حالی که دارایی‌های باقی‌مانده در زنجیره‌های کلاسیک آسیب‌پذیر باقی می‌مانند. هرچه کاربران زودتر مهاجرت کنند، پنجره قرار گرفتن در معرض آن‌ها کوچک‌تر می‌شود.»