Lohkoketjujen haasteet kvanttipostikryptografiassa
Lohkoketjujen päivittäminen kvanttipostikryptografiaan aiheuttaa tyypillisesti vakavaa verkon ruuhkautumista, korkeita kaasumaksuja ja tilan ylikuormitusta massiivisten allekirjoitusten ja nollatiedon todistusten koon vuoksi. Compact Shielded client-side validation (CSV) ratkaisee tämän ongelman poistamalla allekirjoitukset lohkoketjusta ja siirtämällä tietojen tallennuksen ja vahvistamisen loppukäyttäjän laitteille.
Kvanttitietokoneiden uhka
Kryptografinen yhteisö on varoittanut vuosia kvanttitietokoneiden ja lohkoketjuteknologian väistämättömästä törmäyksestä. Uhkan taustalla oleva matematiikka on yksinkertaista: julkisen avaimen algoritmit, kuten ECDSA, eivät enää tarjoa riittävää turvallisuutta kvanttilaitteiston kehittyessä. Kuitenkin ehdotettu parannus on usein vaikuttanut lähes yhtä vaaralliselta kuin itse uhka.
Kvanttipostikryptografiset järjestelmät tuottavat säännöllisesti ylipainoisia allekirjoituksia ja massiivisia nollatiedon (ZK) todistuksia, mikä uhkaa tukkia vertaisverkkoja, ylittää kaivostyöläisten kapasiteetin ja nostaa transaktiomaksuja.
Compact Shielded CSV:n ratkaisu
Uusi arkkitehtoninen paradigma lupaa kuitenkin murtaa tämän nollasumman kaupan kvanttiturvallisuuden ja verkon skaalautuvuuden välillä. Kryptografiatutkija Dragos Ilien ja Imperial College Londonin tiimi kehittivät Compact Shielded client-side validation (CSV), joka osoittaa, että siirtyminen kvanttipostikryptografiaan ei vaadi kohtuuttomien kaasumaksujen tai hitaiden verkon suorituskyvyn hyväksymistä.
Itse asiassa omistuksen todistamisen ja vahvistustyön siirtäminen suoraan käyttäjien laitteille mahdollistaa on-chain-jalanjäljen, joka on paljon kevyempi kuin edes nykyiset perinteiset lohkoketjut.
Degriefer ja sen toiminta
Kvanttisäätöongelman ytimessä on perinteinen suunnittelupäätös: raskaat digitaaliset allekirjoitukset tallennetaan julkiseen kirjanpitoon, jotta jokainen täysnode voi tarkistaa ne. Compact Shielded CSV hylkää täysin on-chain-allekirjoitukset ja korvataan ne uudella kryptografisella rakenteella, jota kutsutaan degrieferiksi.
”Degriefer on vain hash kolikon nollittajasta, omistajan salaisesta avaimesta ja transaktiosta, joka käyttää kolikkoa,” Ilie selitti.
Lisäämällä tämän pienen hashin on-chain, lähettäjä voi nyt rakentaa offchain-nollatiedon todistuksen sitä vastaan. Koska liitännäisen ZK-todistuksen rakentaminen vaatii omistajan salaista avainta yksityisenä syötteenä, pahantahtoiset välittäjät ja eturivin pelaajat ovat matemaattisesti umpikujassa.
Vastuuta siirtämässä
Compact Shielded CSV siirtää vastuuta todisteiden tallentamisesta ja vahvistamisesta niille käyttäjille, jotka ovat mukana transaktiossa, sen sijaan, että pakottaisi jokaisen solmun ympäri maailmaa lataamaan, suorittamaan ja arkistoimaan jokaisen transaktiohistorian osan ikuisesti.
”Käyttäjä voi ZK-todistaa, että eturivin transaktio on voimaton häirintäyritys näyttämällä, että hänen todellinen salainen avaimensa hashattuna nollittajan ja hyökkääjän transaktion kanssa ei tuota hyökkääjän julkaisemaa degrieferiä,” Ilie korosti.
Käyttäjäkokemus ja tehokkuus
Loppukäyttäjän näkökulmasta Compact Shielded CSV:llä toimiminen lompakossa tuntuu samankaltaiselta kuin kevyen Bitcoin SPV-asiakkaan käyttäminen. ”Se tarvitsee vain yhteyden vähintään yhteen rehelliseen solmuun,” Ilie sanoi.
Vahvistaakseen saapuvan maksun lompakko tarkistaa todisteen julkiset parametrit on-chain-tiedoista ja vahvistaa ZK-todistuksen paikallisesti. ”Esimerkiksi STARK ZK -todistuksen osalta, jopa puhelimessa, [vahvistus] vie alle 100 millisekuntia,” hän lisäsi.
Yhteenveto
Vastatakseen huoliin kvanttipostitodistusten tallentamisesta off-chain, Ilie huomautti: ”Todistukset ovat tosiaan suurempia kuin allekirjoitukset ja hitaampia tuottaa ja vahvistaa, mutta se on vain taakka, kun koko verkon on tallennettava ja vahvistettava ne. Koska tämä on asiakaspuolen vahvistusprotokolla, jokainen käyttäjä tallentaa, vahvistaa ja todistaa vain ne kolikot, joista he henkilökohtaisesti välittävät, mikä on erittäin hallittavissa.”
Compact Shielded CSV on merkittävästi tehokkaampi kuin nykyiset ei-kvanttiverkot: ”Yllättävän paljon, järjestelmämme on paljon kevyempi ja nopeampi kuin jopa perinteiset ketjut, ei raskaampi. Meillä olisi paljon alhaisemmat transaktiomaksut ja paljon vähemmän verkon ruuhkautumista, ei vain ollessamme täysin kvanttipostissa, vaan myös verrattuna nykytilanteeseen.”
Jim Cramer on ilmoittanut aikovansa myydä kaikki bitcoininsa, koska hän uskoo kvanttitietokoneiden voivan murtaa kryptovaluutan.
