Технология блокчейн является символом безопасности и децентрализации. При этом криптографическая основа данного алгоритма находится под угрозой. Появление достаточно мощных квантовых компьютеров с возможностью выполнения алгоритма Шора может обесценить текущие стандарты шифрования (RSA, ECC), на которых базируется большинство современных сетей. Многие пользователи уже сейчас задумываются о долгосрочной безопасности своих инвестиций, активно отслеживая рынок. Чтобы быть в курсе последних тенденций в этой сфере, многие анализируют криптовалюты на крупных и надежных платформах типа Binance, которая предлагает обширный набор аналитических инструментов.
Сейчас блокчейн используется не только для финансовых операций. Он востребован для критически важных задач в логистике, управлении документацией и прочих. Переход на новые постквантовые криптографические алгоритмы играет важную роль в дальнейшем развитии технологии.
Квантовая угроза для блокчейна
Существующие криптографические схемы блокчейна основаны на математических задачах, которые чрезвычайно сложны для решения классическими компьютерами. Для квантового компьютера эти задачи (например, факторизация больших чисел) тривиальны.
При появлении большого количества полномасштабных квантовых компьютеров основные функции блокчейна окажутся под ударом. Например, злоумышленники могут собрать публичные ключи сегодня, а затем использовать квантовый компьютер в будущем для вычисления приватных ключей, что откроет доступ ко всем средствам на кошельке. Кроме этого, есть уязвимости в самом майнинге. Так, квантовые компьютеры ускоряют процесс взлома хеш-функций, что теоретически дает преимущество 51% в майнинге и атаке.
Основные PQC-алгоритмы
Криптографические сообщества активно разрабатывают и стандартизируют алгоритмы, устойчивые к квантовым атакам. Постквантовая криптография включает несколько классов алгоритмов, основанных на задачах, которые сложны даже для квантовых машин:
- на основе решеток – такие алгоритмы предлагают высокую скорость и доказуемую безопасность (например, CRYSTALS-Kyber, CRYSTALS-Dilithium);
- с использованием хеш-функций – они основаны на криптографических хеш-функциях, которые устойчивы к атакам, просты в реализации, но имеют большие размеры подписей (например, SPHINCS+);
- на базе кодов коррекции ошибок – учитывают ошибки при обучении алгоритмов (классический пример – схема McEliece)
Каждый из перечисленных алгоритмов имеет свои преимущества и особенности, которые уже на данном этапе важно учитывать при работе с блокчейном.
Стратегии миграции для блокчейна
Переход блокчейна на PQC – сложный и многоступенчатый процесс, требующий гибкости. Это предусматривает возможность быстрой замены криптографических примитивов без изменения всей архитектуры сети.
При подготовке учитывают такие особенности:
- гибридные схемы – одновременно используют подпись транзакций классическими и постквантовыми алгоритмами;
- обновление кошельков – вводят новые форматы адресов, которые используют PQC-ключи;
- харфорки – координируют сообщества для обновления протокола сети, требующего консенсуса.
Работа над постквантовой криптографией активно ведется. Утверждение стандартов PQC от NIST и пилотные проекты в крупнейших блокчейн-сетях говорят о том, что индустрия осознает угрозу и стремится к квантовой устойчивости. Успешный переход на PQC обеспечит не просто защиту криптовалют и данных, но и подтвердит жизнеспособность блокчейна как технологии для построения безопасного и доверенного будущего.
