a16z｜Kvant hesablaması və blokçeyn: "Təciliyi" real təhlükələrlə uyğunlaşdırmaq

Chainfeeds Giriş:

Bu məqalə kvant təhlükəsi ilə bağlı yayılmış yanlış təsəvvürləri aydınlaşdırır, o cümlədən şifrələmə alqoritmləri, imza mexanizmləri və sıfır bilik sübutları (ZKP) üzərində təsirini izah edir və onların blockchain sistemləri üçün nə demək olduğunu müzakirə edir.

Mənbə:

a16z

Baxış:

a16z: Kvant hesablama ilə bağlı ilk real təhlükəsizlik riski "gələcək hücumlar" deyil, Harvest Now, Decrypt Later (HNDL) hücumudur, yəni hücumçular indi şifrəli ünsiyyəti saxlayır, gələcəkdə kvant hesablama imkanları əldə etdikdə isə onu deşifrə edirlər. Bu o deməkdir ki, yüksək məxfi ünsiyyətlər (xüsusilə dövlət səviyyəsində olanlar) bu gün kırıla bilməsə də, gələcəkdə ifşa oluna bilər. Buna görə də, 10-50 ildən artıq məxfi qalmalı olan sistemlər üçün yeni kvantadavamlı şifrələmə indi tətbiq edilməyə başlanmalıdır. Lakin bu təhlükə rəqəmsal imza sistemlərinə aid deyil. Rəqəmsal imzalarda "geriyə deşifrə oluna bilən məxfi məzmun" yoxdur, həmçinin "keçmiş təsdiqlərin kvant hesablama ilə ləğv olunması" problemi də yoxdur. Hətta gələcəkdə kvant hesablama imza saxtalaşdıra bilsə belə, bu yalnız gələcək əməliyyatlara və səlahiyyətlərə təsir edəcək, keçmiş imzaları etibarsız etməyəcək və ya gizli məlumatı ifşa etməyəcək. Bu məntiqə əsasən, blockchain-də ən çox istifadə olunan imza mexanizmləri (ECDSA, EdDSA) gələcəkdə yenilənməli olsa da, dərhal keçidə ehtiyac yoxdur. Bundan əlavə, zkSNARKs-in təhlükəsizlik modeli şifrələmədən daha fərqlidir. Hətta bu gün istifadə olunan zkSNARKs elliptik əyrilərə əsaslansa da, sıfır bilik xüsusiyyəti kvant hücumlarına qarşı təhlükəsiz qalır, çünki sübutda kvant alqoritmləri ilə bərpa oluna bilən şəxsi məlumat yoxdur. Buna görə də, zkSNARKs üçün arxivlənib deşifrə olunma riski yoxdur. Başqa sözlə, məxfi zəncirlər üçün təcili, ictimai zəncirlər üçün isə təcili deyil, imzalar şifrələmədən gec yenilənməlidir, SNARK isə imzadan da gec — bu, blockchain dünyasında kvant təhlükəsinin real prioritet sıralamasıdır. Baxmayaraq ki, blockchain-in ümumilikdə dərhal kvantadavamlı imzalara keçməsinə ehtiyac yoxdur, Bitcoin istisnadır. Səbəb kvant təhlükəsinin yaxın olması deyil, idarəetmənin yavaşlığı, əməliyyat strukturunun tarixi mürəkkəbliyi və aktiv miqrasiyanın istifadəçi davranışından asılı olmasıdır. Əvvəla, Bitcoin protokolunda dəyişikliklər çox yavaş gedir, konsensus və ya təhlükəsizlik məntiqinə aid istənilən dəyişiklik mübahisə, parçalanma və ya hətta hard fork-a səbəb ola bilər. İkincisi, Bitcoin yeniləməsi bütün aktivləri avtomatik miqrasiya edə bilmir, çünki imza açarları istifadəçilərdədir və protokol məcburi yeniləmə edə bilmir. Bu o deməkdir ki, artıq etibarsız, itirilmiş və ya idarə olunmayan cüzdanlar (təxminən bir neçə milyon BTC) gələcəkdə kvant hücumlarına qarşı həmişəlik açıq qalacaq. Daha çətin olan odur ki, Bitcoin erkən dövrlərdə P2PK (birbaşa açıq açar ünvan strukturu) istifadə edirdi, burada açıq açar artıq zəncirdə görünür və kvant hesablama Shor alqoritmi ilə bu açardan birbaşa şəxsi açarı bərpa edə bilər. Bu, müasir ünvan modelindən (hash ilə açıq açarın gizlədilməsi) fərqlidir, burada açıq açar yalnız əməliyyat göndəriləndə ifşa olunur və hücumçu ilə zaman pəncərəsində yarışmaq mümkündür. Buna görə də, Bitcoin-in miqrasiyası sadə texniki məsələ deyil, hüquqi risklər (itki vs mülkiyyət sübutu), ictimai əməkdaşlıq, tətbiq müddəti və xərcləri əhatə edən uzunmüddətli layihədir. Kvant təhlükəsi uzaq olsa belə, Bitcoin indi geri dönməz miqrasiya yol xəritəsi hazırlamağa başlamalıdır. Kvant təhlükəsi həqiqətən mövcud olsa da, tələsik və genişmiqyaslı yeniləmə daha böyük real risklər yarada bilər. Hazırda bir çox kvantadavamlı alqoritmlər əhəmiyyətli performans xərcləri, mürəkkəb tətbiqetmə və hətta klassik alqoritmlər tərəfindən birbaşa sındırılma tarixinə malikdir (məsələn, Rainbow, SIKE). Məsələn, mövcud əsas post-kvant imzalar ML-DSA, Falcon mövcud imzalardan onlarla, hətta yüzlərlə dəfə böyükdür və tətbiqi yan kanal hücumlarına, üzən nöqtə boşluqlarına və ya parametr səhvlərinə görə açar sızmasına səbəb ola bilər. Buna görə də, blockchain kor-koranə miqrasiya etməməli, mərhələli, çoxyollu və dəyişdirilə bilən arxitektura strategiyası qəbul etməlidir: uzunmüddətli məxfi ünsiyyət üçün hibrid şifrələmə (post-quantum + classical) tətbiq etmək; tez-tez imza tələb etməyən ssenarilərdə (firmware, sistem yeniləmələri) əvvəlcədən hash imza sistemlərindən istifadə etmək; ictimai zəncir səviyyəsində planlaşdırma və araşdırmanı davam etdirmək və internet PKI ilə eyni ehtiyatlı tempdə hərəkət etmək; hesab abstraksiyası və ya modul dizayn tətbiq etmək ki, gələcəkdə imza sistemləri zəncir üzərindəki şəxsiyyət və aktiv tarixini pozmadan yenilənə bilsin. [Orijinal məqalə ingilis dilindədir]