Sonic Xây dựng Blockchain Sẵn sàng Cho Lượng Tử Với Kiến trúc Đơn giản Hơn

Sonic đang thiết kế lại kiến trúc blockchain của mình để làm cho quá trình chuyển đổi sang mật mã chống lại lượng tử trở nên dễ dàng hơn. Cách tiếp cận này tránh kỹ thuật tổng hợp chữ ký phức tạp được sử dụng bởi hầu hết các mạng proof-of- stake.

Những ý chính

• Sonic thiết kế lại proof-of- stake để tránh Boneh–Lynn–Shacham aggregation, giúp nâng cấp chống lượng tử dễ dàng hơn.
• Rủi ro của thuật toán Shor thúc đẩy việc chuyển dịch từ Elliptic Curve Digital Signature Algorithm sang các lược đồ dựa trên băm.
• Mô hình directed acyclic graph của Sonic Consensus System có thể giúp giảm chi phí nâng cấp, hỗ trợ việc áp dụng hậu lượng tử.

Mối đe dọa từ lượng tử thúc đẩy cách tiếp cận mới cho an ninh blockchain

Khi mối lo ngại về mối đe dọa dài hạn của điện toán lượng tử ngày càng tăng, các nhà phát triển blockchain đang bắt đầu suy nghĩ lại về nền tảng bảo mật của mạng. Sonic, một giao thức proof-of- stake, đang định vị mình như một trong số ít hệ thống được thiết kế để thích ứng dễ dàng hơn với thế giới hậu lượng tử.

Các blockchain hiện đại dựa nặng vào mật mã đường cong elliptic để bảo đảm các giao dịch và xác thực các thành phần tham gia mạng. Những phương pháp này hỗ trợ các lược đồ chữ ký được sử dụng rộng rãi như Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) và Ed25519. Dù hiệu quả hiện nay, chúng có thể trở nên dễ bị tổn thương nếu các máy tính lượng tử đạt quy mô đủ lớn.

Một máy có khả năng chạy thuật toán Shor có thể phá vỡ các giả định mật mã này, cho phép kẻ tấn công suy ra khóa riêng từ dữ liệu công khai và giả mạo các giao dịch. Ngược lại, các hàm dựa trên băm vẫn phần lớn có khả năng chống chịu, khiến chúng trở thành trung tâm trong các mô hình bảo mật thế hệ tiếp theo.

“Dù các máy tính lượng tử đủ mạnh có đến vào ngày mai hay trong 50 năm, ngành công nghiệp phải sẵn sàng,” Bernhard Scholz, Giám đốc Nghiên cứu của Sonic, cho biết.

Thách thức nằm không chỉ ở việc thay thế các nguyên thủy mật mã, mà còn ở cách chúng được nhúng vào các hệ thống đồng thuận hiện có. Nhiều mạng proof-of- stake hàng đầu dựa vào các kỹ thuật tổng hợp chữ ký, như Boneh–Lynn–Shacham (BLS) hoặc chữ ký theo ngưỡng, để nén các phiếu bầu của trình xác thực thành một bằng chứng duy nhất. Những phương pháp này cải thiện hiệu quả nhưng phụ thuộc vào các giả định mật mã mà điện toán lượng tử có thể làm suy yếu.

Việc thay thế chúng không hề đơn giản. Các lựa chọn thay thế hậu lượng tử, bao gồm chữ ký dựa trên lattice và dựa trên băm, thường lớn hơn và tốn nhiều tính toán hơn. Chúng cũng thiếu các phương pháp tổng hợp hiệu quả, điều này có thể làm tăng đáng kể chi phí băng thông và xác minh.

Đây là lúc thiết kế của Sonic khác biệt. Giao thức đồng thuận của nó, được biết đến với tên SonicCS, tránh dựa vào các chữ ký được tổng hợp. Thay vào đó, nó sử dụng một cấu trúc directed acyclic graph trong đó mỗi sự kiện mang một chữ ký cá nhân, được kết hợp với các tham chiếu băm tới các sự kiện trước đó.

Kết quả là một hệ thống phụ thuộc vào ít hơn các khối xây dựng mật mã. Việc chuyển sang các chuẩn chống lượng tử sẽ bao gồm việc thay thế các lược đồ chữ ký mà không thay đổi logic đồng thuận nền tảng.

Cách tiếp cận của Sonic phản ánh một xu hướng rộng hơn trong phát triển blockchain: lên kế hoạch cho những rủi ro có thể vẫn còn nhiều năm nữa. Mặc dù các cuộc tấn công lượng tử mang tính thực tiễn vẫn còn là giả thuyết, chi phí nâng cấp lại các mạng lớn đang hoạt động có thể sẽ rất cao.

Công ty cho biết họ sẽ tiếp tục theo dõi những phát triển trong mật mã hậu lượng tử, bao gồm công việc của các tổ chức ban hành chuẩn và các nỗ lực nghiên cứu gắn với các hệ sinh thái lớn như Ethereum.

Tạm thời, cuộc tranh luận vẫn chủ yếu mang tính học thuật. Nhưng khi tài sản số ngày càng được gắn chặt hơn vào các hệ thống tài chính, mức độ vững chắc của hạ tầng nền tảng đang thu hút sự soi xét ngày càng gần gũi. Trong bối cảnh đó, khả năng thích ứng mà không gây gián đoạn lớn có thể sẽ quan trọng như chính bản thân mức độ an toàn.