اتریوم در پی امن‌سازی لایه ۱ در برابر کوانتوم تا ۲۰۲۹

اتریوم در مسیر دستیابی به لایه ۱ امن در برابر کوانتوم تا سال ۲۰۲۹؛ فاز اولیه‌سازی ارتقاء «هگوتا» آغاز شد

بنیاد اتریوم با هدف دستیابی به یک لایه ۱ (Layer 1) مقاوم در برابر محاسبات کوانتومی تا دسامبر ۲۰۲۹، طرحی چند مرحله‌ای را برای ارتقاء شبکه خود تدوین کرده است. این طرح که با آغاز فاز اولیه‌سازی ارتقاء «هگوتا» (Hegotá) همراه است، امنیت پسا-کوانتومی را در کنار اولویت‌هایی چون حریم خصوصی، نهایی‌سازی سریع‌تر تراکنش‌ها، مدیریت وضعیت (state management) و توسعه zkEVM قرار داده است. با این حال، ارتقاء بعدی با محدودیت‌های شدیدی در زمینه دامنه اختیارات مواجه خواهد بود.

در پستی که در تاریخ ۸ سپتامبر منتشر شد، بنیاد اتریوم اعلام کرد که حدود ۶۰ پژوهشگر، مهندس و متخصص در تمامی ۹ تیم پروتکل، در ارزیابی یکپارچه ۶۲ پیشنهاد EIP (Ethereum Improvement Proposal) برای «هگوتا» مشارکت داشته‌اند. حاصل این تلاش، ۳۹۷ امتیازدهی پیش از بحث و بررسی جمعی پیشنهادات مورد مناقشه بوده است.

هدف اصلی توسعه‌دهندگان هسته‌ای اتریوم، دستیابی به مقاومت کوانتومی در لایه‌های اجرا (execution)، اجماع (consensus) و داده (data) تا دسامبر ۲۰۲۹ است. این ضرب‌الاجل با اهداف مهاجرت تعیین‌شده توسط شرکت‌هایی چون گوگل، Cloudflare و مایکروسافت هم‌راستا است، هرچند زمان دقیق «روز کوانتوم» (Q-day) که در آن کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند رمزنگاری فعلی را تهدید کنند، همچنان نامشخص است.

مفروضات برنامه‌ریزی به‌طور عمدی جسورانه در نظر گرفته شده‌اند. بنیاد اتریوم اعلام کرده است که اتریوم باید خود را برای «روز کوانتوم» از اوایل سال ۲۰۳۰ آماده کند، در حالی که اذعان دارد تخمین‌های معتبر معمولاً این تاریخ را دیرتر می‌دانند و حتی ممکن است این روز هرگز فرا نرسد. با این حال، دسامبر ۲۰۲۹ تا حداقل ژانویه ۲۰۲۷ «غیرقابل مذاکره» باقی خواهد ماند، زمانی که پیشرفت در حوزه محاسبات کوانتومی با همکاری متخصصان خارجی مجدداً ارزیابی خواهد شد.

بر اساس نقشه راه فعلی، ارتقاء «گلمستردام» (Glamsterdam) در دسامبر ۲۰۲۶ و آمادگی کامل پسا-کوانتومی در «ال ستاره» (L)، پنج ارتقاء پس از آن، انتظار می‌رود. دستیابی به این هدف نیازمند میانگین فاصله زمانی ۷.۲ ماهه بین هر ارتقاء است. در مقابل، یک نقطه عطف حداقل قابل قبول برای آمادگی پسا-کوانتومی در «جی ستاره» (J)، با فاصله زمانی ۱۲ ماهه بین ارتقاءها قابل دستیابی است.

در صورت بروز چنین شرایطی، «حداقل آمادگی پسا-کوانتومی» (MV-PQ) اتریوم را در طول «روز کوانتوم» با تضمین‌های کاهش‌یافته فعال نگه خواهد داشت. پژوهشگران همچنان در حال تعیین دقیق این تضمین‌ها هستند. هدف نهایی همچنان مقاومت کامل در لایه‌های اجرا، اجماع و داده تا دسامبر ۲۰۲۹ باقی می‌ماند.

«هگوتا» به خودی خود ارتقاء مقاوم در برابر کوانتوم نیست، بلکه ارتقایی است که تعیین می‌کند آیا کار بعدی در زمینه امنیت کوانتومی می‌تواند طبق برنامه پیش برود یا خیر.

دو پیشنهاد در صدر لیست «هگوتا» قرار دارند: یکی «FOCIL» است که با اجازه دادن به اعتبارسنج‌ها برای تعیین الزامات برای سازندگان (builders)، هدف آن گنجاندن تراکنش‌ها است. دیگری «Frame Transactions» است که انتزاع حساب (account abstraction) را فراهم کرده و مسیری را برای جایگزینی کلیدهای آسیب‌پذیر secp256k1 ارائه می‌دهد.

از میان ۶۲ پیشنهاد، تنها دو مورد امتیاز «اس» (S) دریافت کردند که به معنای «باید اجرا شوند» است. پانزده مورد امتیاز «آ» (A) کسب کرده و انتظار می‌رود اجرا شوند، در حالی که هشت مورد در دسته «بی» (B) و هفت مورد در دسته «سی» (C) قرار گرفتند. بیست و هشت پیشنهاد رد شدند و دو پیشنهاد دیگر تا زمان ارائه شواهد از شبکه اصلی (mainnet) در حالت تعلیق باقی ماندند.

فراتر از «FOCIL»، «اشتهای کمی» برای دامنه اختیارات اضافی در لایه اجماع وجود دارد، مگر اینکه پیشنهادی مستقیماً از آمادگی پسا-کوانتومی پشتیبانی کند. ظرفیت محدود تست و مهندسی، ملاحظات اصلی توسعه‌دهندگان در هنگام آماده‌سازی «هگوتا» و ارتقاءهای بعدی است.

خطر کوانتومی در طول سال مورد توجه قرار گرفته است، به طوری که ویتالیک بوترین در ماه فوریه نقشه‌ای را منتشر کرد که برنامه‌هایی برای جایگزینی امضاهای آسیب‌پذیر BLS در لایه اجماع و معرفی انتزاع حساب از طریق EIP-8141 را نشان می‌داد.

اما به جای در نظر گرفتن مقاومت کوانتومی به عنوان یک ارتقاء واحد، طرح جدید اتریوم کار را در چندین ارتقاء توزیع می‌کند و توسعه‌ها در کنار تغییراتی در زمینه حریم خصوصی، مدیریت وضعیت، نهایی‌سازی سریع و اثبات‌های اجباری اجرا انجام می‌شوند.

گام‌های بعدی شامل یک جلسه پرسش و پاسخ در ردیت است که برای ۱۶ سپتامبر در ساعت ۲ بعد از ظهر UTC برنامه‌ریزی شده است، جایی که تیم پروتکل قصد دارد اولویت‌های خود، لیست اولویت‌بندی «هگوتا» و سوالات جامعه اتریوم را مورد بحث قرار دهد.