Solana просуває Quantumglow — запропоновану постквантову адаптацію Alpenglow, розроблену для захисту консенсусу зі збереженням швидкої фінальності мережі.
Короткий огляд
- Quantumglow пропонує зміни до підписів валідаторів і автентифікації блоків, не оголошуючи дати розгортання.
- Anza опублікувала відповідне дослідження в липні, ще до останнього відеопояснення Solana.
- Активація Alpenglow у mainnet є окремою від запропонованих постквантових змін до її криптографії.
- BIP-360 від Bitcoin орієнтований на відкриті публічні ключі, а для повнішого захисту потрібні додаткові підписи.
Solana Developers описала пропозицію у відеопості від 22 жовтня, представивши її як спосіб захистити узгодження між валідаторами від квантових атак. Головний акаунт Solana поділився поясненням і заявив, що мережа «рано почала готуватися до квантової ери і залишається попереду у своїй підготовці».
Жодне з оголошень не вказало дати активації та не визначило документ покращення Solana (SIMD), специфічний для Quantumglow. Пост розробників описав адаптацію, що перебуває на стадії пропозиції, не оголошуючи про розгорнуте оновлення безпеки.
Дослідження передує останньому поясненню. Anza опублікувала свій огляд Quantumglow 30 липня, вказавши Квентіна Кніпа, Кобі Слівінського та Роджера Ваттенгофера як авторів і скерувавши читачів до розділу 5 оновленого вайтпейпера Alpenglow.
Quantumglow змінює спосіб автентифікації узгодження валідаторами
Липневий огляд Anza визначає дві перешкоди для заміни наявної криптографії Alpenglow. Постквантові підписи займають більше місця, а компактна агрегація підписів, яка використовується для підтвердження узгодження валідаторів, не має порівнянної готової заміни за вимогами дослідників.
Автори пропонують Ax — скорочення від Alpenglow XMSS — хеш-базовану схему підпису, адаптовану до протоколу. Валідатори обмінюватимуться та кешуватимуть одноразовий публічний ключовий матеріал заздалегідь, зменшуючи обсяг інформації, що має супроводжувати подальші підписи.
Для автентифікації блоків Anza описує підписане зобов'язання, що охоплює корисне навантаження блоку, підкріплене автентифікованими каналами зв'язку. Його дизайн усуває потребу додавати великий постквантовий підпис до кожного фрагмента даних блоку.
Супутнє дослідження розподіленого кворумного підпису пояснює другу зміну. Кніп, Якуб Слівінський і Ваттенгофер описують перенесення сертифікатів із повідомлень, що надсилаються мережею, до подій, які записуються локально після того, як вузол збирає достатньо доказів.
Їхня стаття, подана 20 липня, використовує звичайні підписи та механізм трансляції схвалення. Вона відокремлює докази, що підтримують безпеку, від доказів, що підтримують живучість — здатність протоколу продовжувати просування.
Дослідники зазначають, що кожне повідомлення залишається сталого розміру незалежно від кількості вузлів, хоча загальний обсяг комунікації зростає квадратично. Їхнє твердження про продуктивність стосується запропонованого дизайну та заявлених припущень, не встановлюючи виміряного результату в mainnet.
Розгортання Alpenglow у Solana має окремий запис про активацію
Сторінка оновлень Solana Foundation визначає Alpenglow як запущений у mainnet після активації в епосі 1064 21 жовтня. Фонд вказує приблизно 150 мілісекунд як цільову фінальність порівняно з 12,8 секундами для TowerBFT.
Фонд фіксує початок консенсусу Alpenglow на слоті 459 653 000, після генезис-блоку, засвідченого голосами 446 із 654 валідаторів. Його документація відокремлює розгорнуту систему голосування Votor від Rotor — компонента розповсюдження даних, зарезервованого для пізнішого випуску.
Перед цією передачею crypto.news раніше повідомляв про заплановану міграцію консенсусу та її вимоги до операторів. Матеріал від 19 жовтня документував потребу в сумісному програмному забезпеченні валідатора та достатньому фінансуванні рахунку для голосування.
SIMD-0326 визначає частини Votor в Alpenglow і посилається на версію 1.1 його вайтпейперу. Пропозиція явно залишає Rotor для окремого SIMD, показуючи, що оригінальна специфікація консенсусу не охоплює кожен компонент, обговорюваний у подальших дослідженнях.
Solana Foundation заявляє, що Alpenglow залишає виконання транзакцій, програми та механіку комісій за транзакції без змін. Її настанови щодо міграції зазначають, що звичайним користувачам не потрібно змінювати спосіб підписання, надсилання чи схвалення транзакцій.
Видалення голосувань он-чейн створює окремі зміни для аналітичних сервісів. Як детально описано в матеріалі від 20 жовтня про видалення транзакцій голосування, Фонд інструктує оглядачів блоків скинути метрики, які враховували голоси валідаторів поряд із транзакціями користувачів.
Захист гаманців потребує роботи поза межами консенсусу
Оцінка безпеки Anza від 27 квітня визначає окремі квантові вразливості в рахунках, поширенні блоків, консенсусі та програмах, визначених користувачем. Макс Резнік і Сем Кім попереджають, що зловмисник, здатний зламати Ed25519, міг би підробити підписи рахунків, тоді як підроблені голоси консенсусу могли б підтримати конфліктні підтвердження.
Їхній контрольний список закликає до роботи над міграцією рахунків, перевіркою підписів транзакцій, мережевими та програмними криптографічними інструментами. Оцінка не зобов'язується до єдиної постквантової схеми підпису.
Ранні реалізації Falcon стали ще однією частиною цієї підготовки. Матеріал від 28 квітня документував тестування Anza та Firedancer технології підпису, причому команди описали її як опцію для можливої майбутньої активації.
Оцінка Anza описує прототип доказу міграції, який прив'язує існуючий рахунок до нового постквантового публічного ключа. Автори відрізняють таку міграцію рахунків від опціональних програм сховищ, які не можуть самостійно забезпечити безпеку консенсусу, мережі чи кожної програми, що використовує вразливі підписи.
BIP-360 Bitcoin адресує відкриті ключі
Специфікація BIP-360 Bitcoin пропонує виходи Pay-to-Merkle-Root через софт-форк, видаляючи опцію витрачання за ключовим шляхом, що використовується в Taproot. Її автори описують захист від атак на публічні ключі, відкриті протягом тривалих періодів.
Чернетка явно відокремлює цей захист від атак, що здійснюються, поки транзакція витрачання очікує на підтвердження. Її автори кажуть, що захист від таких коротших експозицій може вимагати постквантових підписів через окрему пропозицію.
Мотивація BIP-360 описує квантове відновлення ключа як виведення приватного ключа з публічного ключа шляхом зламу припущення дискретного логарифма. Автори кажуть, що час і остаточна життєздатність криптографічно релевантного квантового комп'ютера залишаються неясними. Їхня пропозиція не встановлює дату, коли така атака стане практичною, і не встановлює, що сучасне обладнання може її виконати.
Репозиторій перелічує BIP-360 як чернетку, авторами якої є Хантер Біст, Ітан Хейлман та Ізабель Фоксен Дюк. Її анотація зазначає, що запропонований тип виходу зберігає функціональність скриптового дерева, видаляючи при цьому вразливе до квантових атак витрачання за ключовим шляхом.
