Solana a promu Quantumglow, une adaptation post-quantique proposée d'Alpenglow conçue pour protéger le consensus tout en préservant la finalité rapide du réseau.
Résumé
- Quantumglow propose des modifications aux signatures des validateurs et à l'authentification des blocs sans annoncer de date de déploiement.
- Anza a publié la recherche sous-jacente en juillet, avant la dernière vidéo explicative de Solana.
- L'activation sur le réseau principal d'Alpenglow est distincte des changements post-quantiques proposés à sa cryptographie.
- Le BIP-360 de Bitcoin cible les clés publiques exposées, avec des signatures supplémentaires nécessaires pour une protection plus complète.
Solana Developers a décrit la proposition dans une publication vidéo du 22 octobre, la présentant comme un moyen de sécuriser l'accord entre les validateurs contre les attaques quantiques. Le compte principal de Solana a partagé l'explication et déclaré que le réseau « a été précoce en matière de préparation quantique et reste en avance dans sa préparation ».
Aucune des deux annonces n'a fourni de date d'activation ni identifié de document d'amélioration Solana spécifique à Quantumglow, connu sous le nom de SIMD. La publication des développeurs a décrit une adaptation à l'état de proposition, sans annoncer de mise à niveau de sécurité déployée.
La recherche précède la dernière explication. Anza a publié son aperçu de Quantumglow le 30 juillet, nommant Quentin Kniep, Kobi Sliwinski et Roger Wattenhofer comme auteurs et renvoyant les lecteurs à la section 5 du livre blanc mis à jour d'Alpenglow.
Quantumglow modifie la façon dont les validateurs authentifient l'accord
L'aperçu d'Anza de juillet identifie deux obstacles au remplacement de la cryptographie existante d'Alpenglow. Les signatures post-quantiques prennent plus d'espace, tandis que l'agrégation compacte de signatures utilisée pour prouver l'accord des validateurs n'a pas de remplacement prêt comparable selon les exigences des chercheurs.
Les auteurs proposent Ax, abréviation d'Alpenglow XMSS, un schéma de signature basé sur le hachage adapté au protocole. Les validateurs échangeraient et mettraient en cache du matériel de clé publique à usage unique avant utilisation, réduisant les informations qui doivent accompagner les signatures ultérieures.
Pour l'authentification des blocs, Anza décrit un engagement signé couvrant la charge utile du bloc, soutenu par des canaux de communication authentifiés. Sa conception élimine la nécessité d'attacher une grande signature post-quantique à chaque élément de données du bloc.
La recherche accompagnante sur les signatures de quorum distribué explique le second changement. Kniep, Jakub Sliwinski et Wattenhofer décrivent le passage des certificats de messages envoyés à travers le réseau à des événements enregistrés localement après qu'un nœud a rassemblé suffisamment de preuves.
Leur article, soumis le 20 juillet, utilise des signatures ordinaires et un mécanisme de diffusion d'approbation. Il sépare les preuves soutenant la sécurité des preuves soutenant la vivacité, la capacité du protocole à continuer de progresser.
Les chercheurs affirment que chaque message conserve une taille constante quel que soit le nombre de nœuds, bien que la communication totale croisse de manière quadratique. Leur affirmation de performance concerne la conception proposée et ses hypothèses énoncées, sans établir de résultat mesuré sur le réseau principal.
Le déploiement d'Alpenglow par Solana a un registre d'activation distinct
La page de mise à niveau de la Solana Foundation identifie Alpenglow comme actif sur le réseau principal après son activation à l'époque 1064 le 21 octobre. La Fondation indique environ 150 millisecondes comme objectif de finalité, contre 12,8 secondes pour TowerBFT.
La Fondation enregistre le consensus Alpenglow à partir du slot 459 653 000, après un bloc de genèse certifié par les votes de 446 validateurs sur 654. Sa documentation sépare le système de vote Votor déployé de Rotor, un composant de distribution de données réservé à une version ultérieure.
Avant ce transfert, crypto.news a précédemment rapporté la migration de consensus prévue et ses exigences opérationnelles. La couverture du 19 octobre documentait la nécessité d'un logiciel de validateur compatible et d'un financement suffisant du compte de vote.
SIMD-0326 spécifie les parties Votor d'Alpenglow et fait référence à la version 1.1 de son livre blanc. La proposition laisse explicitement Rotor pour un SIMD séparé, montrant que la spécification de consensus originale ne couvre pas chaque composant discuté dans les recherches ultérieures.
La Solana Foundation affirme qu'Alpenglow laisse inchangés l'exécution des transactions, les programmes et les mécanismes de frais de transaction. Ses directives de migration indiquent que les utilisateurs ordinaires n'ont pas besoin de modifier leur façon de signer, d'envoyer ou d'approuver les transactions.
La suppression des votes on-chain crée des changements distincts pour les services d'analyse. Comme détaillé dans la couverture du 20 octobre de la suppression des transactions de vote, la Foundation demande aux explorateurs de réinitialiser les métriques qui comptaient les votes des validateurs aux côtés des transactions des utilisateurs.
La protection des portefeuilles nécessite un travail au-delà du consensus
L'évaluation de sécurité d'Anza du 27 avril identifie des vulnérabilités quantiques distinctes dans les comptes, la propagation des blocs, le consensus et les programmes définis par l'utilisateur. Max Resnick et Sam Kim avertissent qu'un attaquant capable de casser Ed25519 pourrait forger des signatures de comptes, tandis que des votes de consensus forgés pourraient soutenir des confirmations contradictoires.
Leur liste de contrôle appelle à des travaux sur la migration des comptes, la vérification des signatures de transaction, les outils cryptographiques de réseau et au niveau des programmes. L'évaluation ne s'engage pas envers un schéma de signature post-quantique unique.
Les premières implémentations de Falcon constituaient une autre partie de cette préparation. La couverture du 28 avril documentait les tests d'Anza et Firedancer de la technologie de signature, les équipes la décrivant comme une option pour une éventuelle activation future.
L'évaluation d'Anza décrit une preuve de migration prototype qui lie un compte existant à une nouvelle clé publique post-quantique. Les auteurs distinguent cette migration de compte des programmes de coffre-fort optionnels, qui ne peuvent pas sécuriser indépendamment le consensus, le réseau ou chaque application utilisant des signatures vulnérables.
Le BIP-360 de Bitcoin traite les clés exposées
La spécification BIP-360 de Bitcoin propose des sorties Pay-to-Merkle-Root via un soft fork, supprimant l'option de dépense par chemin de clé utilisée par Taproot. Ses auteurs décrivent une protection contre les attaques sur les clés publiques exposées pendant de longues périodes.
Le projet sépare explicitement cette protection des attaques menées pendant qu'une transaction de dépense attend une confirmation. Ses auteurs affirment que la protection contre ces expositions plus courtes pourrait nécessiter des signatures post-quantiques via une proposition séparée.
La motivation du BIP-360 décrit la récupération de clé quantique comme la dérivation d'une clé privée à partir d'une clé publique en cassant l'hypothèse du logarithme discret. Les auteurs affirment que le calendrier et la viabilité éventuelle d'un ordinateur quantique cryptographiquement pertinent restent incertains. Leur proposition ne fixe pas de date à laquelle une telle attaque deviendrait pratique ni n'établit que le matériel actuel peut la réaliser.
Le dépôt liste le BIP-360 comme un brouillon rédigé par Hunter Beast, Ethan Heilman et Isabel Foxen Duke. Son résumé indique que le type de sortie proposé conserve la fonctionnalité de l'arbre de scripts tout en supprimant la dépense par chemin de clé vulnérable au quantique.
