Solana продвигает Quantumglow — предлагаемую постквантовую адаптацию Alpenglow, предназначенную для защиты консенсуса при сохранении быстрой финальности сети.
Краткое содержание
- Quantumglow предлагает изменения в подписях валидаторов и аутентификации блоков, не объявляя дату развёртывания.
- Anza опубликовала лежащее в основе исследование в июле, до последнего видеообъяснения Solana.
- Активация Alpenglow в основной сети отделена от предлагаемых постквантовых изменений его криптографии.
- BIP-360 Bitcoin нацелен на раскрытые открытые ключи, при этом для более полной защиты требуются дополнительные подписи.
Solana Developers описали предложение в видеопосте от 22 октября, представив его как способ защитить соглашение между валидаторами от квантовых атак. Основной аккаунт Solana поделился объяснением и заявил, что сеть «рано начала подготовку к квантовой эпохе и остаётся впереди в своей подготовке».
Ни одно из объявлений не содержало даты активации и не указывало конкретный для Quantumglow документ улучшения Solana, известный как SIMD. Пост разработчиков описывал адаптацию в стадии предложения, не объявляя о развёрнутом обновлении безопасности.
Исследование предшествует последнему объяснению. Anza опубликовала обзор Quantumglow 30 июля, указав Квентина Книпа, Коби Сливински и Роджера Ваттенхофера в качестве авторов и направив читателей к разделу 5 обновлённой технической документации Alpenglow.
Quantumglow меняет способ аутентификации соглашения валидаторами
Июльский обзор Anza выявляет два препятствия для замены существующей криптографии Alpenglow. Постквантовые подписи занимают больше места, а компактная агрегация подписей, используемая для доказательства соглашения валидаторов, не имеет сопоставимой готовой замены в соответствии с требованиями исследователей.
Авторы предлагают Ax — сокращение от Alpenglow XMSS — хеш-основанную схему подписи, адаптированную к протоколу. Валидаторы будут обмениваться и кэшировать одноразовый материал открытых ключей заранее, сокращая объём информации, которая должна сопровождать последующие подписи.
Для аутентификации блоков Anza описывает подписанное обязательство, охватывающее полезную нагрузку блока, поддерживаемое аутентифицированными каналами связи. Его дизайн устраняет необходимость прикреплять крупную постквантовую подпись к каждому фрагменту данных блока.
Сопутствующее исследование распределённой кворумной подписи объясняет второе изменение. Книп, Якуб Сливински и Ваттенхофер описывают перенос сертификатов из сообщений, отправляемых по сети, в события, записываемые локально после того, как узел соберёт достаточно доказательств.
Их статья, поданная 20 июля, использует обычные подписи и механизм широковещательного одобрения. Она разделяет доказательства, поддерживающие безопасность, и доказательства, поддерживающие живость — способность протокола продолжать продвижение.
Исследователи утверждают, что каждое сообщение остаётся постоянного размера независимо от количества узлов, хотя общий объём коммуникации растёт квадратично. Их заявление о производительности касается предлагаемого дизайна и его заявленных допущений, не устанавливая измеренного результата в основной сети.
Развёртывание Alpenglow в Solana имеет отдельную запись об активации
Страница обновлений Solana Foundation указывает, что Alpenglow работает в основной сети после активации в эпохе 1064 21 октября. Фонд указывает примерно 150 миллисекунд в качестве целевой финальности по сравнению с 12,8 секундами для TowerBFT.
Фонд фиксирует начало консенсуса Alpenglow на слоте 459 653 000 после генезис-блока, сертифицированного голосами 446 из 654 валидаторов. Его документация отделяет развёрнутую систему голосования Votor от Rotor — компонента распространения данных, зарезервированного для более позднего выпуска.
До этой передачи crypto.news ранее сообщал о планируемой миграции консенсуса и требованиях к операторам. В материале от 19 октября была задокументирована необходимость совместимого программного обеспечения валидатора и достаточного финансирования аккаунта для голосования.
SIMD-0326 определяет части Votor в Alpenglow и ссылается на версию 1.1 его технического документа. Предложение явно оставляет Rotor для отдельного SIMD, показывая, что исходная спецификация консенсуса не охватывает каждый компонент, обсуждаемый в последующих исследованиях.
Solana Foundation заявляет, что Alpenglow оставляет выполнение транзакций, программы и механику комиссий за транзакции без изменений. В его руководстве по миграции указано, что обычным пользователям не нужно менять способ подписания, отправки или одобрения транзакций.
Удаление голосов в сети создает отдельные изменения для аналитических сервисов. Как подробно описано в материале от 20 октября об удалении голосовых транзакций, Фонд предписывает обозревателям сбросить метрики, которые учитывали голоса валидаторов наряду с пользовательскими транзакциями.
Защита кошелька требует работы за пределами консенсуса
Оценка безопасности Anza от 27 апреля выявляет отдельные квантовые уязвимости в аккаунтах, распространении блоков, консенсусе и пользовательских программах. Макс Ресник и Сэм Ким предупреждают, что злоумышленник, способный взломать Ed25519, мог бы подделывать подписи аккаунтов, а поддельные голоса консенсуса могли бы поддерживать конфликтующие подтверждения.
Их контрольный список требует работы над миграцией аккаунтов, проверкой подписей транзакций, сетевыми и программными криптографическими инструментами. Оценка не содержит обязательства по единой постквантовой схеме подписи.
Ранние реализации Falcon стали еще одной частью этой подготовки. В материале от 28 апреля было задокументировано тестирование технологии подписи Anza и Firedancer, при этом команды описывали ее как вариант для возможной будущей активации.
В оценке Anza описывается прототип доказательства миграции, который привязывает существующий аккаунт к новому постквантовому открытому ключу. Авторы отличают такую миграцию аккаунтов от дополнительных программ хранилищ, которые не могут самостоятельно защитить консенсус, сеть или каждое приложение, использующее уязвимые подписи.
BIP-360 Bitcoin решает проблему раскрытых ключей
Спецификация BIP-360 Bitcoin предлагает выходы Pay-to-Merkle-Root посредством мягкого форка, удаляя опцию расходования по ключевому пути, используемую в Taproot. Его авторы описывают защиту от атак на открытые ключи, раскрытые на длительные периоды.
Черновик явно отделяет эту защиту от атак, проводимых в то время, как транзакция расходования ожидает подтверждения. Его авторы говорят, что защита от таких более коротких экспозиций может потребовать постквантовых подписей посредством отдельного предложения.
В обосновании BIP-360 квантовое восстановление ключа описывается как вывод закрытого ключа из открытого ключа путем нарушения предположения о дискретном логарифме. Авторы говорят, что сроки и eventual viability криптографически значимого квантового компьютера остаются неясными. Их предложение не устанавливает дату, когда такая атака станет практической, и не утверждает, что современное оборудование может ее выполнить.
В репозитории BIP-360 указан как черновик, авторами которого являются Хантер Бист, Итан Хейлман и Изабель Фоксен Дьюк. В его аннотации говорится, что предлагаемый тип выхода сохраняет функциональность скриптового дерева, удаляя при этом уязвимое для квантовых атак расходование по ключевому пути.
