XRPL Chuyển sang Chữ ký an toàn lượng tử; Bằng chứng 2.420 Byte Thay thế Đường cong Elliptic

Nguồn: CryptoNewsNet Tiêu đề gốc: XRPL chuyển sang chữ ký an toàn lượng tử; bằng chứng 2.420 byte thay thế các đường cong elliptic Liên kết gốc: The XRP Ledger (XRPL) kết thúc năm với những phát triển công nghệ lớn sau một năm chứng kiến sự chấp nhận và các mốc quan trọng đáng kể.

Vào ngày 24 tháng 12, Denis Angell, kỹ sư phần mềm chính tại XRPL Labs, đã công bố tích hợp “mật mã lượng tử hậu” và hợp đồng thông minh gốc vào AlphaNet, mạng phát triển công khai của dự án.

Sự không thể tránh khỏi của ‘Q-Day’

Hầu hết các mạng blockchain, bao gồm Bitcoin và Ethereum, bảo vệ quỹ người dùng bằng Elliptic Curve Cryptography (ECC).

Toán học này hoạt động vì các máy tính hiện tại thấy rất khó khăn để đảo ngược phép tính và suy ra khóa riêng từ khóa công khai. Tuy nhiên, mô hình bảo mật này dựa vào giới hạn của vật lý cổ điển.

Máy tính lượng tử hoạt động khác biệt. Chúng sử dụng qubits để thực hiện các phép tính đồng thời trong nhiều trạng thái. Các chuyên gia dự đoán rằng một máy lượng tử đủ mạnh chạy thuật toán Shor cuối cùng sẽ giải quyết các vấn đề ECC trong vài giây. Các cơ quan an ninh gọi thời điểm này là “Q-Day.”

Cập nhật AlphaNet trực tiếp nhắm vào điểm yếu này. Angell xác nhận rằng mạng hiện đang chạy trên CRYSTALS-Dilithium.

Đáng chú ý, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST) gần đây đã tiêu chuẩn hóa thuật toán này, nay được gọi là ML-DSA, như lớp bảo vệ chính chống lại các cuộc tấn công lượng tử.

Bằng cách tích hợp Dilithium vào phần thử nghiệm, XRPL Labs đã hiệu quả tiêm phòng cho sổ cái chống lại các đột phá phần cứng trong tương lai.

Phân tích nâng cấp

Theo Angell, việc tích hợp này chạm vào mọi bộ phận quan trọng của cấu trúc XRPL. Ông mô tả một cuộc đại tu toàn diện giới thiệu Tài khoản Lượng tử, Giao dịch Lượng tử và Đồng thuận Lượng tử.

Tài khoản Lượng tử thay đổi cách người dùng xác định danh tính. Trên mạng lưới cũ, mối quan hệ giữa khóa riêng và khóa công khai dựa trên các đường cong elliptic.

Trên AlphaNet nâng cấp, mối quan hệ này dựa trên toán học dựa trên lưới. Người dùng tạo cặp khóa Dilithium. Cấu trúc này tạo ra một mê cung toán học khiến cả các trình giải quyết cổ điển và lượng tử đều thất bại.

Vì vậy, ngay cả khi kẻ tấn công sở hữu phần cứng lượng tử hoạt động, họ cũng không thể tìm ra đường trở lại khóa riêng.

Trong khi đó, Giao dịch Lượng tử bảo vệ việc di chuyển quỹ. Mỗi lần người dùng gửi XRP hoặc token khác, họ ký bằng chữ ký số. Chữ ký này đóng vai trò như con dấu trên tin nhắn.

Giao thức mới yêu cầu các chữ ký này sử dụng Dilithium. Điều này đảm bảo rằng không máy nào có thể giả mạo sự chấp thuận của người dùng.

Đồng thuận Lượng tử bảo vệ sự thật của mạng lưới. Các trình xác thực, là các máy chủ đồng ý về thứ tự giao dịch, cũng phải nói cùng ngôn ngữ mới này.

Nếu các trình xác thực tiếp tục sử dụng mã hóa yếu, kẻ tấn công lượng tử có thể mạo danh họ, chiếm quyền bỏ phiếu của họ và viết lại lịch sử gần đây của sổ cái.

Về cơ bản, bản cập nhật buộc toàn bộ tập hợp trình xác thực phải giao tiếp qua các kênh an toàn lượng tử.

Thương lượng kỹ thuật

Tuy nhiên, sự chuyển đổi này sang khả năng chống lượng tử đặt ra các chi phí vận hành riêng biệt.

Chữ ký Dilithium yêu cầu nhiều dung lượng lưu trữ hơn đáng kể so với chữ ký ECDSA tiêu chuẩn. Một chữ ký ECDSA chiếm 64 byte; chữ ký Dilithium cần khoảng 2.420 byte.

Sự gia tăng này ảnh hưởng đến hiệu suất mạng. Các trình xác thực phải truyền các khối dữ liệu lớn hơn, tiêu thụ nhiều băng thông hơn và tăng độ trễ. Lịch sử sổ cái phát triển nhanh chóng, làm tăng chi phí lưu trữ cho các nhà vận hành nút.

Thử nghiệm AlphaNet được thiết kế để tạo dữ liệu về các thương lượng này. Vì vậy, các kỹ sư mạng sẽ xác định xem blockchain có thể duy trì khả năng xử lý giao dịch dưới tải dữ liệu tăng lên hay không.

Nếu sổ cái trở nên quá lớn, điều này sẽ tạo ra rào cản gia nhập cho các trình xác thực độc lập, có thể dẫn đến tập trung mạng lưới hơn.

Thu hẹp khoảng cách lập trình

Ngoài bảo mật, bản cập nhật mới còn giải quyết một thất bại cạnh tranh quan trọng trong mạng lưới blockchain.

Hợp đồng thông minh lấp đầy khoảng trống về khả năng lập trình đã kìm hãm XRPL trong nhiều năm. Mạng xử lý thanh toán hiệu quả nhưng không thể lưu trữ các ứng dụng thu hút các nhà phát triển và thanh khoản về các nền tảng lớn khác.

Các hệ sinh thái đó phát triển vì chúng cho phép thị trường, các giao thức cho vay và giao dịch tự động hoạt động trực tiếp trên chuỗi. Do đó, chúng đã trở thành các nền tảng thống trị cho hoạt động DeFi trong ngành, với hơn $100 tỷ giá trị bị khóa.

Tuy nhiên, XRPL thiếu khả năng đó, nên hoạt động chỉ giới hạn trong các chuyển khoản.

Hợp đồng thông minh gốc trên AlphaNet thay đổi động thái đó. Nó giới thiệu các công cụ hợp đồng thông minh cho phép các nhà phát triển xây dựng trực tiếp trên chuỗi chính mà không cần sidechain hoặc khung bên ngoài.

Các hợp đồng này tận dụng các tính năng hiện có của XRPL, như các nhà tạo lập thị trường tự động, sàn giao dịch phi tập trung và hệ thống ký quỹ, mang lại cho các nhà xây dựng cơ hội tạo ra các dịch vụ DeFi vượt ra ngoài các thanh toán đơn giản.

Điều này mở ra các chân trời mới cho XRPL và giảm rào cản cho các nhóm quen thuộc với các ngôn ngữ hợp đồng thông minh hiện có. Đồng thời, nó cung cấp cho mạng lưới một cách để cạnh tranh về khối lượng trên chuỗi mà không chỉ dựa vào dòng chảy thanh toán.