Ethereum Foundationin päätös Poseidonista
Ethereum Foundationin tutkija Justin Drake on ilmoittanut, että verkon kerros 1 hylkää Poseidonin kahdeksan vuoden ja kahdeksan numeron tutkimusponnistuksen jälkeen ja siirtyy vakiintuneisiin hash-funktioihin, kuten SHA-2:een tai BLAKE2s:ään. Drake kirjoitti 13. elokuuta X:ssä, että Ethereum Foundation luopuu Poseidonista L1-tiekartassaan ja siirtyy perinteisiin vaihtoehtoihin. ”Hyvästi, Poseidon!” Drake kirjoitti, kuvaillen päätöstä tuloksena ”8 vuoden, 8 numeron kaninreikään” post-kvanttikryptografiassa.
Poseidonin historia ja merkitys
Poseidon ilmestyi vuonna 2019 hash-funktiona, joka oli suunniteltu nollatietoprotokollille. Sen rakenne mahdollisti alhaisemmat käsittelykustannukset Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge -järjestelmissä, yleisesti tunnetuissa nimellä SNARKs, verrattuna perinteisiin binäärisiin operaatioihin perustuvien hash-funktioiden kustannuksiin. Vuodesta 2018 Ethereum Foundation on investoinut erikoistuneisiin hasheihin osana työtään nollatietoteknologian parissa. Poseidonista tuli myöhemmin yleinen valinta zk-rollupeissa ja zkVM:issä, mukaan lukien järjestelmät, jotka suojaavat miljardeja dollareita kryptovarallisuudessa.
Suunnitelmat ja tulevaisuus
Draken ilmoitus koskee Ethereumin tulevaa L1-arkkitehtuuria, eikä se tarkoita Poseidonin välitöntä poistamista olemassa olevista sovelluksista. Rollupit, virtuaalikoneet ja muut projektit, jotka jo käyttävät tätä funktiota, eivät ole velvollisia korvaamaan sitä tiekarttapäätöksen vuoksi. Todistussysteemien suunnittelun edistysaskeleet ovat nyt muuttaneet kauppaa, joka alun perin suosii Poseidonia. Draken mukaan vakiintuneet funktiot, kuten SHA-2 ja BLAKE2s, voivat vastata sen suorituskykyä, kun ne yhdistetään binäärilaskentaan suunniteltuihin SNARKeihin.
”Jälkikäteen avain ei ollut SNARK-ystävälliset hashit, vaan hash-ystävälliset SNARKit.”
Binäärikentät mahdollistavat todistussysteemien käsitellä standardihash-funktioiden käyttämää Boolen logiikkaa luonnollisemmin. Aikaisemmat SNARK-suunnitelmat luottivat usein suuriin alkuluku-kenttiin, joissa bittipohjaiset toiminnot, kuten XOR, saattoivat olla kalliita esittää. Työskentely pienimmällä alkuluvulla, kahdella, mahdollistaa binäärikenttäjärjestelmien kohdistaa laskentansa nolliin ja ykkösiin, joita käytetään perinteisessä laskennassa.
Suorituskyvyn parantaminen
Drake sanoi, että tuloksena olevat suunnitelmat voivat todistaa noin 1 miljoonaa perinteistä hash-kutsua sekunnissa kannettavalla tietokoneella, mikä on noin 100 kertaa enemmän verrattuna alkuperäiseen CPU-suoritukseen. Tutkimusprojektit, kuten Binius ja Flock, ovat myötävaikuttaneet suorituskyvyn parantamiseen. Binius soveltaa binäärikenttäaritmetiikkaa nollatietotodistuksiin, kun taas Flock keskittyy todistamaan suuria määriä Boolen laskentaa, mukaan lukien SHA-256, Keccak ja BLAKE3.
Drake viittasi myös SNARK.fast:iin, avoimeen automatisoituun tutkimusprojektiin, joka käyttää tekoälyä todistuskoodin parantamiseen. Sen paras tulos saavutti 1,8 miljoonaa BLAKE3-puristusta sekunnissa, mikä edustaa 255 %:n parannusta alkuperäiseen vertailukohtaan verrattuna.
Vakiintuneiden hasheiden käyttö
Vakiintuneiden hasheiden käyttö voisi vähentää Ethereumin riippuvuutta erikoistuneista kryptografisista funktioista, jotka vaativat vuosia erillistä analyysiä. SHA ja BLAKE ovat jo saaneet laajaa tutkimusta nollatietojärjestelmien ulkopuolella, vaikka niiden toteuttaminen Ethereumiin vaatisi silti tutkimusta, tarkastuksia ja testauksia. Päätös muuttaa myös Ethereumin hash-funktioiden ja sen todistus-infrastruktuurin välistä suhdetta.
Sen sijaan, että suunniteltaisiin uusi hash SNARKin rajoitusten ympärille, tutkijat voivat rakentaa SNARKin jo pitkään turvallisiksi todistettujen hash-funktioiden ympärille.
Kvanttiturvallisuus ja tulevaisuuden haasteet
Drake yhdisti päätöksen Ethereumin post-kvanttiturvallisuusohjelmaan, joka valmistaa protokollaa tietokoneita varten, jotka pystyvät murtamaan elliptisen käyrän kryptografiaa. Ethereum luottaa tällä hetkellä tällaisiin järjestelmiin käyttäjätilien ja osien konsensus- ja tietoinfrastruktuuristaan. Kuten crypto.news raportoi elokuussa, perustaja Vitalik Buterin on nostanut kvanttiturvallisuuden korkeammalle Ethereumin päivitettyssä tiekartassa.
Suunnitelma kattaa myös natiivin yksityisyyden, muodollisen vahvistamisen, post-kvanttiskaalautuvuuden ja mahdolliset korvaukset osille Ethereum Virtual Machinesta.
Yhteenveto
Drake sanoi, että hash-pohjaiset SNARKit voisivat tiivistää mielivaltaisen määrän post-kvantti-allekirjoituksia kompaktiin todistukseen, joka on sopiva sisällytettäväksi lohkoon. Ethereum Foundationin post-kvanttitiimi työskentelee binäärikenttäinfrastruktuurin parissa osana leanVM:ää, minimaalista nollatietovirtuaalikonetta, joka on tarkoitettu kryptografisten todistusten vahvistamiseen ja kokoamiseen. Drake sanoi, että nykyinen aikataulu edellyttää tuotantokelpoista leanVM:ää vuonna 2027.
Käynnistykset, jotka liittyvät Ethereumin konsensukseen, tietoon ja suoritustasoihin, on suunniteltu vuodelle 2028, vaikka jokainen protokollamuutos vaatii silti toteutusta, testausta ja sopimusta Ethereumin itsenäisten kehitystiimien kesken.
