Sonic створює квантово-готовчий блокчейн із простішою архітектурою

Sonic переосмислює архітектуру свого блокчейну, щоб полегшити перехід до квантово-стійкої криптографії. Підхід обходить складну агрегацію підписів, яку використовують більшість мереж proof-of-stake.

Ключові висновки

• Sonic переосмислює proof-of-stake, щоб уникнути агрегації Boneh–Lynn–Shacham, полегшуючи квантові оновлення.
• Ризик алгоритму Шора підштовхує зміщення від Elliptic Curve Digital Signature Algorithm до хеш-орієнтованих схем.
• Модель спрямованого ациклічного графа в Sonic Consensus System може призвести до зменшення витрат на оновлення, сприяючи впровадженню післяквантових рішень.

Квантова загроза підштовхує до нового підходу до безпеки блокчейну

Оскільки занепокоєння щодо довгострокової загрози від квантових обчислень зростає, розробники блокчейнів починають переосмислювати основи безпеки мережі. Sonic, протокол proof-of-stake, позиціонує себе як одну з небагатьох систем, створених для легшої адаптації до постквантового світу.

Сучасні блокчейни значною мірою покладаються на еліптичнокриву криптографію, щоб захищати транзакції та валідувати учасників мережі. Ці методи лежать в основі широко використовуваних схем підпису, таких як Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) та Ed25519. Хоча вони ефективні сьогодні, вони можуть стати вразливими, якщо квантові комп’ютери досягнуть достатнього масштабу.

Машина, здатна виконувати алгоритм Шора, могла б зламати ці криптографічні припущення, дозволяючи зловмисникам виводити приватні ключі з публічних даних і фальшувати транзакції. Натомість хеш-орієнтовані функції залишаються здебільшого стійкими, що робить їх центральними для моделей безпеки нового покоління.

«Незалежно від того, чи з’являться достатньо потужні квантові комп’ютери завтра, чи через 50 років, індустрія має бути готовою», — сказав Бернхард Шольц, головний науковий співробітник Sonic.

Складність полягає не лише в заміні криптографічних примітивів, а й у тому, як вони вбудовані в наявні системи консенсусу. Багато провідних мереж proof-of-stake покладаються на техніки агрегації підписів, такі як Boneh–Lynn–Shacham (BLS) або порогові підписи, щоб стискати голоси валідаторів в один доказ. Ці методи підвищують ефективність, але залежать від криптографічних припущень, які квантові обчислення можуть зруйнувати.

Замінити їх не так просто. Післяквантові альтернативи, зокрема літицеві та хеш-орієнтовані підписи, зазвичай є більшими та обчислювально інтенсивнішими. Також їм бракує ефективних методів агрегації, що може суттєво збільшити пропускну здатність і витрати на верифікацію.

Саме тут дизайн Sonic відрізняється. Її консенсусний протокол, відомий як SonicCS, уникає покладання на агреговані підписи. Натомість він використовує структуру спрямованого ациклічного графа, у якій кожна подія містить індивідуальний підпис, поєднаний з хеш-посиланнями на попередні події.

У результаті виходить система, яка спирається на меншу кількість криптографічних будівельних блоків. Перехід до квантово-стійких стандартів передбачав би заміну схем підпису без зміни базової логіки консенсусу.

Підхід Sonic відображає ширшу тенденцію у розробці блокчейнів: планування ризиків, які можуть залишатися актуальними ще роками. Хоча практичні квантові атаки досі залишаються теоретичними, вартість модернізації великих, активних мереж може бути значною.

Компанія заявила, що й надалі стежитиме за розвитком у сфері післяквантової криптографії, зокрема за роботою стандартних органів і дослідницькими зусиллями, пов’язаними з великими екосистемами на кшталт Ethereum.

Поки що дискусія в основному лишається академічною. Але коли цифрові активи стають все більш вбудованими у фінансові системи, стійкість базової інфраструктури привертає дедалі пильнішу увагу. У цьому контексті здатність адаптуватися без значних збоїв може виявитися не менш важливою, ніж сама безпека.