XRPL переходить до квантово-захищених підписів; докази розміром 2 420 байт замінюють еліптичні криві

Джерело: CryptoNewsNet Оригінальна назва: XRPL переходить на квантобезпечні підписи; докази розміром 2 420 байт замінюють еліптичні криві Оригінальне посилання: Мережа XRP Ledger (XRPL) завершує рік з важливими технологічними досягненнями після року, коли вона здобула значну популярність і важливі етапи.

24 грудня Деніс Ангелл, провідний інженер-програміст XRPL Labs, оголосив про інтеграцію “постквантової” криптографії та вбудованих смарт-контрактів у AlphaNet, публічну мережу розробників проекту.

Неминучість ‘Q-Дня’

Більшість блокчейн-мереж, включаючи Bitcoin та Ethereum, захищають кошти користувачів за допомогою криптографії на основі еліптичних кривих (ECC).

Ця математика працює, оскільки сучасні комп’ютери вважають неможливим обернути обчислення назад і отримати приватний ключ із публічного. Однак ця модель безпеки базується на обмеженнях класичної фізики.

Квантові комп’ютери працюють інакше. Вони використовують кубіти для одночасного виконання обчислень у кількох станах. Експерти прогнозують, що достатньо потужна квантова машина, яка працює за алгоритмом Шора, зрештою розв’яжуть проблеми ECC за секунди. Офіційні органи безпеки називають цей момент “Q-Днем”.

Оновлення AlphaNet безпосередньо спрямоване на цю вразливість. Ангелл підтвердив, що мережа тепер працює на CRYSTALS-Dilithium.

Варто зазначити, що Національний інститут стандартів і технологій (NIST) нещодавно стандартизував цей алгоритм, тепер відомий як ML-DSA, як основний захист від квантових атак.

Інтегруючи Dilithium у тестову мережу, XRPL Labs ефективно вакцинували реєстр від майбутніх проривів у апаратному забезпеченні.

Аналіз оновлення

За словами Ангелла, інтеграція торкається кожного важливого органу анатомії XRPL. Він описав комплексну перебудову, яка вводить Квантові рахунки, Квантові транзакції та Квантовий консенсус.

Квантові рахунки змінюють спосіб встановлення ідентичності користувачів. У застарілій мережі зв’язок між приватним і публічним ключем базується на еліптичних кривих.

У оновленому AlphaNet цей зв’язок базується на математиці на основі решітки. Користувач генерує пару ключів Dilithium. Ця структура створює математичний лабіринт, який ускладнює рішення як класичним, так і квантовим рішенням.

Тому навіть якщо зловмисник має функціональне квантове обладнання, він не зможе знайти шлях назад до приватного ключа.

Тим часом, Квантові транзакції забезпечують рух коштів. Щоразу, коли користувач надсилає XRP або інший токен, він підписує його цифровим підписом. Цей підпис виступає як печатка на повідомленні.

Новий протокол вимагає, щоб ці підписи використовували Dilithium. Це гарантує, що жодна машина не зможе підробити схвалення користувача.

Квантовий консенсус захищає правду мережі. Валідатори, які є серверами, що погоджуються щодо порядку транзакцій, також повинні говорити цією новою мовою.

Якщо валідатори продовжать використовувати слабку криптографію, квантовий зловмисник зможе видавати себе за них, захоплювати їхні голоси та переписувати недавню історію реєстру.

Фактично, оновлення змушує весь набір валідаторів спілкуватися через квантово-захищені канали.

Інженерні компроміси

Однак цей перехід до квантової стійкості накладає окремі операційні витрати.

Підписи Dilithium потребують значно більше місця для зберігання, ніж стандартні підписи ECDSA. Підпис ECDSA займає 64 байти; підпис Dilithium — приблизно 2 420 байт.

Це збільшення впливає на продуктивність мережі. Валідатори повинні поширювати більші блоки даних, що споживає більше пропускної здатності та збільшує затримку. Історія реєстру швидко зростає, збільшуючи витрати на зберігання для операторів вузлів.

Пілот AlphaNet створений для збору даних про ці компроміси. Тому інженери мережі визначать, чи зможе блокчейн підтримувати свою пропускну здатність транзакцій при збільшеному обсязі даних.

Якщо реєстр роздується, це ускладнює входження незалежних валідаторів, потенційно централізуючи топологію мережі.

Закриття програми

Крім безпеки, нове оновлення також вирішує критичну проблему конкуренції в мережі блокчейн.

Смарт-контракти заповнюють програмаційний пробіл, який стримував XRPL протягом років. Мережа ефективно обробляла платежі, але не могла розміщувати додатки, що залучали розробників і ліквідність до інших великих платформ.

Ці екосистеми зросли, оскільки дозволяли ринкам, кредитним протоколам і автоматизованій торгівлі працювати безпосередньо в мережі. В результаті вони стали домінуючими платформами для DeFi-активності в галузі, з понад $100 мільярдом заблокованої цінності.

Однак XRPL не мав такої можливості, тому активність залишалася обмеженою переважно трансферами.

Вбудований смарт-контракт на AlphaNet змінює цю динаміку. Він вводить інструменти смарт-контрактів, які дозволяють розробникам створювати безпосередньо на базовій ланцюжку без сайдчейнів або зовнішніх фреймворків.

Ці контракти використовують існуючі функції XRPL, такі як автоматичні маркет-мейкери, децентралізована біржа та системи ескроу, надаючи розробникам можливість створювати DeFi-сервіси, що виходять за межі простих платежів.

Це відкриває XRPL нові горизонти і знижує бар’єр для команд, знайомих із існуючими мовами смарт-контрактів. Одночасно це дає мережі можливість конкурувати за обсяг на ланцюжку без залежності лише від платіжних потоків.