Branża blockchain stoi przed krytycznym wyzwaniem w postaci zdolności komputerów kwantowych do złamania tradycyjnych algorytmów podpisu cyfrowego, co rodzi obawy dotyczące bezpieczeństwa i integralności zasobów cyfrowych w łańcuchach bloków nieodpornych na kwant.
Komputery kwantowe wykorzystują zasady kwantowej superpozycji i splątania do konstruowania bitów kwantowych lub kubitów. W przeciwieństwie do klasycznych bitów, które są ściśle ograniczone do reprezentowania stanu 1 lub 0, kubity mogą istnieć w superpozycji obu stanów jednocześnie. Ta cecha nadaje komputerom kwantowym niezrównaną zdolność obliczeniową, z wykładniczym wzrostem zdolności przetwarzania. Dzięki zastosowaniu algorytmów, takich jak Shor, wspólne technologie kryptograficzne stosowane w algorytmach podpisu cyfrowego, takich jak ECDSA i RSA, mogą zostać naruszone w ciągu kilku godzin.
W grudniu 2022 roku IBM ogłosił, że w 1,000 roku zaprezentuje uniwersalny komputer kwantowy o pojemności 2023 kubitów, z planami wypuszczenia modułu obliczeń kwantowych o pojemności> 4,000 kubitów w ciągu najbliższych 36 miesięcy. Warto zauważyć, że liczne podmioty, w tym Google, państwowe laboratoria i dobrze finansowane startupy, przyspieszają rozwój na uniwersalnych komputerach kwantowych. Zespół naukowców z University of Sussex w Wielkiej Brytanii obliczył, że kwantowy system obliczeniowy zawierający 317 milionów kubitów byłby w stanie złamać algorytm ECDSA wykorzystywany do zabezpieczenia łańcucha blokowego Bitcoin w niecałą godzinę. Komputer kwantowy z 1.9 miliarda kubitów byłby w stanie to zrobić w zaledwie 10 minut.
Co więcej, łańcuchy bloków nieodporne na kwant są podatne na zagrożenie typu „zhakuj-teraz-odszyfruj-później”, w którym skompromitowane algorytmy podpisu cyfrowego powodują utratę gwarancji własności dla zasobów cyfrowych. W związku z tym istnieje pilna potrzeba opracowania sieci blockchain odpornych na kwant, aby zapewnić bezpieczeństwo i długowieczność zasobów cyfrowych w przestrzeni blockchain.
Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) w Stanach Zjednoczonych od pięciu lat pracuje nad standaryzacją algorytmów kryptografii postkwantowej (PQCrypto). Oczekuje się, że w 2024 r. zostanie oficjalnie opublikowany pierwszy zestaw algorytmów postkwantowych do przyjęcia przez wszystkie departamenty i instytucje rządowe.
Według dr Duncana Wonga, byłego profesora informatyki na City University of Hong Kong, w ciągu najbliższych 5-10 lat łańcuchy bloków, które wytrzymają ataki komputerów kwantowych, będą jedynymi, którzy przeżyją. Uważa, że nadszedł czas, aby zacząć tworzyć nową generację technologii blockchain, które z założenia są odporne na kwant.
Zespół matematyków i kryptografów, z którym współpracuje dr Wong, zaczął opracowywać taki publiczny łańcuch odporny na kwant cztery lata temu. Abelian to projekt typu blockchain prowadzony przez zespół doświadczonych naukowców o udokumentowanej wiedzy z zakresu kryptografii i informatyki. Członkowie zespołu mają ponad 20-letnie doświadczenie w tej dziedzinie i przyczynili się do rozwoju różnych łańcuchów bloków, takich jak Bitcoin, Ethereum, R3 Corda i Hyperledger Fabric. W skład zespołu wchodzą znani kryptografowie, tacy jak dr Duncan Wong, prof. Huaxiong Wang, prof. Khoa Nguyen i prof. Guomin Yang. Artykuły badawcze Abeliana są publikowane w renomowanych czasopismach akademickich, a ich post-kwantowe algorytmy kryptograficzne zostały ocenione przez naukowców jako pierwszy na świecie sprawdzony bezpieczny post-kwantowy system Blockchain.
Odkrywanie przyszłości łańcuchów bloków odpornych na kwant
Abelian to platforma typu blockchain L1, która priorytetowo traktuje prywatność jako krytyczny element swojej architektury. Platforma wykorzystuje oparte na sieci algorytmy kryptograficzne znormalizowane przez NIST, oferując solidną strukturę bezpieczeństwa opartą na technikach zweryfikowanych kryptograficznie. Jego nadrzędnym celem jest stworzenie cyfrowego ekosystemu charakteryzującego się odpornością na zagrożenia zewnętrzne, w tym te stwarzane przez komputery kwantowe. Abelian stara się ustanowić post-kwantowy most wiedzy o zerowej wiedzy i rozszerzyć wsparcie na sieci blockchain zgodne z EVM, wzmacniając aplikacje Web3 i DeFi. Zgodnie ze swoją misją platforma przewiduje stworzenie sieci L2 wzmocnionej funkcjami antykwantowymi i chroniącymi prywatność, a ostatecznym celem jest zbudowanie sieci, która jest zarówno wysoce wydajna, jak i wysoce bezpieczna.
W świecie kryptowalut ochrona prywatności jest ważniejsza niż kiedykolwiek wcześniej. Opierając się na publicznych księgach rachunkowych widocznych dla każdego, kryptowaluty są bardziej narażone na ryzyko związane z prywatnością. Aby rozwiązać ten problem, wielu programistów i wiodących inwestorów venture capital koncentruje swoją uwagę na projektach ukierunkowanych na prywatność. Aby zapewnić ochronę prywatności w warunkach kwantowo-odpornych, łańcuch bloków abelowych zastosował sygnaturę pierścienia, którą można połączyć, opartą na technologii kratowej, która jest również wykorzystywana w projekcie monety prywatności Monero (ale nie jest odporna na kwant). Abelowy łańcuch bloków dodatkowo chroni prywatność i aktywa, wykorzystując schemat zobowiązań oparty na sieci i system sprawdzający zerową wiedzę w celu ukrycia adresów portfela i kwot transakcji.
Chociaż ochrona prywatności ma kluczowe znaczenie, monety zapewniające prywatność spotkały się z krytyką ze względu na ich potencjalne wykorzystanie w nielegalnych transakcjach. Aby rozwiązać ten problem, Abelian Blockchain oferuje swoim uczestnikom trzy opcje poziomu prywatności. Pierwsza opcja, Basic Privacy, jest podobna do funkcji pseudonimizacji Bitcoina. Druga opcja, Pełna prywatność, wykorzystuje oparty na siatce linkowalny podpis pierścieniowy i schemat zobowiązań w celu ukrycia kwot transakcji i adresów portfela. Trzecia opcja, pełna prywatność z odpowiedzialnością, może być szczególnie odpowiednia dla przedsiębiorstw działających w ściśle regulowanych branżach, takich jak usługi finansowe.
ABEL jako element zabezpieczający
Abelian jest pierwszym odpornym na kwantowe łańcuchem bloków chroniącym prywatność z własną monetą prywatności ABEL. ABEL ma łączną podaż 225.18 mln, przy czym najmniejszą jednostką walutową w sieci abelowej jest neutrina. Kurs wymiany wynosi 1 ABEL = 10^7 neutrin. Abelian produkuje blok co 256 sekund, a trudność wydobycia jest sprawdzana i dostosowywana co 4000 bloków. Nagroda za wydobycie za blok maleje z czasem, a w ostatniej erze nagradzano 0.5 ABEL za blok. Blok Genesis wstępnie wydobył 20.58 miliona ABEL, które były przeznaczone na promowanie decentralizacji i wspieranie społeczności abelowej.
Projekt zebrał 3 miliony dolarów finansowania w 2022 roku, kierowany przez Draper Dragon, fundusz venture capital, który zainwestował w firmy na wczesnym etapie, takie jak Coinbase, Minimally Invasive Medical, Ledger i YeePay. Według stanu na październik 2022 r. w sieci abelowej znajdowało się ponad 3,000 górników z całego świata. Jednak skalowalność Abelian może zostać ulepszona, ponieważ opiera się na Proof-of-Work (PoW) z eksploracją GPU. Abelian buduje obecnie swoją inteligentną warstwę kontraktową odpowiadającą L2 EVM, która obsługuje 500 transakcji na sekundę. Protokół pomostowy jest również w toku w celu połączenia głównej sieci abelowej z jej siecią L2.
Projekt ma na celu wzmocnienie chronionego prywatnością i antykwantowego ekosystemu abelowego. ABEL ma wejść na czołowe giełdy w 2023 roku, jak wskazano w planie działania projektu.
Image by Pete'a Linfortha od Pixabay
Źródło: https://www.livebitcoinnews.com/abelian-takes-the-lead-in-anti-quantum-encryption-amid-the-arrival-of-quantum-supremacy/