Η ιδέα ενός κβαντικού υπολογιστή που μπορεί σε σύντομο χρονικό διάστημα να σπάσει την ασφάλεια ενός πορτοφολιού κρυπτονομισμάτων και να αποκτήσει πρόσβαση στα περιεχόμενά του μπορεί να ακούγεται σαν επιστημονική φαντασία. Η ανάπτυξη των κβαντικών υπολογιστών όμως προχωρά τόσο γρήγορα που τεχνολογικές εταιρείες, κυβερνήσεις και τα ίδια τα δίκτυα blockchain αρχίζουν να προετοιμάζονται για ένα τέτοιο σενάριο. Το Ethereum έχει πλέον θέσει συγκεκριμένη προθεσμία – μέχρι το τέλος του 2029 θέλει η βασική του υποδομή να είναι έτοιμη για έναν κόσμο στον οποίο η σημερινή κρυπτογραφική ασφάλεια μπορεί να μην επαρκεί πλέον.
Περιεχόμενα άρθρου:
Το Ethereum έθεσε προθεσμία: Δεκέμβριος 2029
Το Ethereum Foundation δημοσίευσε στις αρχές Σεπτεμβρίου ενημερωμένες προτεραιότητες για την περαιτέρω ανάπτυξη του δικτύου. Μία από τις πιο εμφανείς δεσμεύσεις είναι το σχέδιο επίτευξης κβαντικής ανθεκτικότητας του Ethereum σε επίπεδο συναλλαγών, συναίνεσης και δεδομένων έως τον Δεκέμβριο του 2029.
Αυτό δεν σημαίνει ότι οι προγραμματιστές αναμένουν ότι την 1η Ιανουαρίου 2030 κάποιος θα ενεργοποιήσει έναν κβαντικό υπολογιστή και θα αρχίσει να αδειάζει πορτοφόλια κρυπτονομισμάτων. Το Ethereum Foundation αντίθετα παραδέχεται ότι οι περισσότερες αξιόπιστες εκτιμήσεις μετατοπίζουν την λεγόμενη Q-day – τη στιγμή που οι κβαντικοί υπολογιστές θα είναι ικανοί να σπάσουν πραγματικά την κρυπτογραφία που χρησιμοποιείται σήμερα – πιο μακριά στο μέλλον.
Το δίκτυο όμως αποφάσισε να εργαστεί με ένα πολύ συντηρητικό σενάριο και να σχεδιάσει σαν να μπορούσε η Q-day να έρθει ήδη γύρω στο 2030. Ο λόγος είναι απλός – η αντικατάσταση των κρυπτογραφικών βάσεων ενός παγκόσμιου δικτύου blockchain δεν είναι κάτι που μπορεί να γίνει σε λίγες εβδομάδες.
Παρόμοια προχωρά για παράδειγμα η Google, η οποία έχει επίσης θέσει το έτος 2029 ως σημαντική προθεσμία για τη μετάβαση των συστημάτων σε μετα-κβαντική κρυπτογραφία.
Μην παραλείψετε: Top 10 κρυπτονομίσματα κάτω από 1 δολάριο
Γιατί τελικά τα κρυπτονομίσματα είναι ευάλωτα στους κβαντικούς υπολογιστές;
Τα κρυπτονομίσματα βασίζονται στην κρυπτογραφία. Αυτή μεταξύ άλλων διασφαλίζει ότι μόνο το άτομο που κατέχει το αντίστοιχο ιδιωτικό κλειδί μπορεί να διαχειριστεί τα κεφάλαια στο πορτοφόλι.
Πολύ απλοποιημένα, ολόκληρο το σύστημα μπορεί να παρομοιαστεί με ένα χρηματοκιβώτιο. Η δημόσια διεύθυνση blockchain δείχνει πού βρίσκεται το χρηματοκιβώτιο, ενώ το ιδιωτικό κλειδί αντιπροσωπεύει τον συνδυασμό που χρειάζεται για το άνοιγμά του.
Για τους κλασικούς υπολογιστές, το μαθηματικό πρόβλημα στο οποίο βασίζεται η ασφάλεια είναι πρακτικά ανυπέρβλητο. Θεωρητικά θα ήταν δυνατό να υπολογιστεί το ιδιωτικό κλειδί, στην πράξη όμως με τις σημερινές υπολογιστικές δυνατότητες θα χρειαζόταν απαγορευτικά πολύ χρόνο.
Οι κβαντικοί υπολογιστές λειτουργούν διαφορετικά. Για την κρυπτογραφία είναι ιδιαίτερα σημαντικός ο αλγόριθμος Shor, ο οποίος θα επέτρεπε σε έναν επαρκώς ισχυρό κβαντικό υπολογιστή να λύσει ορισμένα μαθηματικά προβλήματα δραματικά πιο αποτελεσματικά από τις σημερινές μηχανές.
Ακριβώς αυτά τα προβλήματα όμως αποτελούν τη βάση της ασφάλειας μεγάλου μέρους του σημερινού διαδικτύου και των κρυπτονομισμάτων.
Το Ethereum για παράδειγμα χρησιμοποιεί τον αλγόριθμο ECDSA που βασίζεται στην κρυπτογραφία ελλειπτικών καμπυλών για την υπογραφή συναλλαγών. Άλλες κβαντικά ευάλωτες κρυπτογραφικές τεχνολογίες χρησιμοποιεί επίσης στη λειτουργία των επικυρωτών, την εργασία με δεδομένα ή ορισμένων τύπων αποδείξεων μηδενικής γνώσης.
Οι ερευνητές μείωσαν σημαντικά φέτος την εκτίμηση της απαιτούμενης ισχύος
Η επείγουσα φύση του θέματος αυξήθηκε από έρευνα που δημοσιεύτηκε φέτος την άνοιξη από ειδικούς της Google Quantum AI και άλλων ιδρυμάτων. Εκείνοι επικεντρώθηκαν στο ερώτημα πόσο ισχυρός θα έπρεπε να είναι ένας κβαντικός υπολογιστής για να μπορέσει να σπάσει την 256-bit κρυπτογραφία ελλειπτικών καμπυλών που χρησιμοποιούν μεταξύ άλλων τα κρυπτονομίσματα.
Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσίευσε η Google, μία από τις παραλλαγές της επίθεσης θα μπορούσε να απαιτήσει λιγότερα από 1.200 λογικά qubit και περίπου 90 εκατομμύρια λεγόμενες λειτουργίες Toffoli. Πρόκειται για σημαντικά χαμηλότερες απαιτήσεις από ό,τι υπέδειξαν ορισμένες παλαιότερες εκτιμήσεις.
Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι μια τέτοια επίθεση μπορεί να πραγματοποιηθεί σήμερα. Το λογικό qubit δεν είναι το ίδιο με το φυσικό qubit, για το οποίο συνήθως γίνεται λόγος κατά την παρουσίαση των σημερινών κβαντικών υπολογιστών. Τα κβαντικά συστήματα είναι πολύ επιρρεπή σε σφάλματα και η δημιουργία ενός αξιόπιστου λογικού qubit απαιτεί σύνθετη διόρθωση σφαλμάτων και μεγαλύτερη ποσότητα φυσικού υλικού.
Μεταξύ των σημερινών πειραματικών κβαντικών υπολογιστών και μιας μηχανής ικανής να επιτίθεται συστηματικά στην κρυπτογραφία υπάρχει επομένως ακόμη σημαντικό τεχνολογικό χάσμα.
Η ανάπτυξη όμως δείχνει γιατί οι ειδικοί ασφαλείας δεν θέλουν να περιμένουν μέχρι μια τέτοια μηχανή να υπάρχει πραγματικά.
Τι θα συνέβαινε αν κάποιος κατάφερνε πραγματικά να σπάσει την κβαντική ασφάλεια;
Για τους κατόχους κρυπτονομισμάτων, το πιο επικίνδυνο σενάριο θα ήταν η δυνατότητα παραγωγής του ιδιωτικού κλειδιού από δημοσίως διαθέσιμες πληροφορίες.
Αν ένας επιτιθέμενος απέκτησε το ιδιωτικό κλειδί ενός πορτοφολιού, το blockchain πρακτικά δεν θα μπορούσε να τον διακρίνει από τον πραγματικό κάτοχό του. Θα μπορούσε να δημιουργήσει μια έγκυρη συναλλαγή και να μεταφέρει τα κεφάλαια αλλού.
Το blockchain θα λειτουργούσε τεχνικά ακριβώς όπως πρέπει. Το πρόβλημα δεν θα ήταν ότι κάποιος «χάκαρε το Ethereum», αλλά ότι θα σταματούσε να ισχύει η μαθηματική υπόθεση στην οποία βασίζεται η επαλήθευση της ιδιοκτησίας των κρυπτονομισμάτων.
Μια ενδιαφέρουσα λεπτομέρεια αφορά τα πορτοφόλια που δεν έχουν ποτέ στείλει καμία συναλλαγή. Στους συνήθεις λογαριασμούς του Ethereum κατά την αποστολή συναλλαγής αποκαλύπτονται πληροφορίες που επιτρέπουν την ανασύσταση του δημόσιου κλειδιού. Αν ένα πορτοφόλι έχει μόνο λάβει ETH και δεν έχει ποτέ υπογράψει καμία συναλλαγή, είναι ορατή στο blockchain μόνο η διεύθυνση που προέρχεται από το δημόσιο κλειδί, γεγονός που του παρέχει επιπλέον επίπεδο προστασίας. Ακόμα και έτσι όμως το Ethereum υπολογίζει ότι στο μέλλον όλοι οι λογαριασμοί θα πρέπει να μεταβούν στον νέο τρόπο ασφάλειας.
Διαβάστε περισσότερα: Anycoin κριτική
Πρέπει οι επενδυτές να αρχίσουν να ανησυχούν για τα ETH τους;
Προς το παρόν όχι. Το Ethereum αναφέρει ρητά στα υλικά του ότι κανένας σημερινός κβαντικός υπολογιστής δεν μπορεί να σπάσει την κρυπτογραφία του Ethereum. Ως εκ τούτου, οι χρήστες δεν χρειάζεται να μεταφέρουν τα ETH τους, να αλλάξουν πορτοφόλι ή να λάβουν άλλα έκτακτα μέτρα αυτή τη στιγμή. Το πιο σημαντικό είναι ότι η μετάβαση θα ξεκινήσει πριν από την ίδια την εμφάνιση του κινδύνου.
Το Ethereum τον Ιανουάριο φέτος δημιούργησε μια εξειδικευμένη ομάδα που επικεντρώνεται στη μετακβαντική ασφάλεια. Οι προγραμματιστές ήδη δοκιμάζουν νέους κρυπτογραφικούς μηχανισμούς και περισσότερες από δέκα ομάδες που αναπτύσσουν πελάτες Ethereum συμμετέχουν σε τακτικές δοκιμές. Ο στόχος δεν είναι να απορριφθεί η τρέχουσα κρυπτογραφία και να αντικατασταθεί με νέα σε μία μόνο αναβάθμιση. Ο μετασχηματισμός πρόκειται να λάβει χώρα σταδιακά.
Τα πορτοφόλια θα πρέπει να αποκτήσουν νέες «κλειδαριές»
Ένα από τα πιο σημαντικά ζητήματα είναι ο τρόπος υπογραφής των συναλλαγών. Το Ethereum εργάζεται επομένως με μια ιδέα που θα επέτρεπε σε μεμονωμένους λογαριασμούς να χρησιμοποιούν διαφορετικούς τρόπους επαλήθευσης υπογραφών. Στην πράξη, αυτό θα σήμαινε ότι οι χρήστες θα μπορούν στο μέλλον να μεταβούν από τη σημερινή τεχνολογία ευάλωτη στα κβαντικά σε μια νέα μετακβαντική υπογραφή, χωρίς ολόκληρο το δίκτυο να χρειάζεται να αλλάξει το σύστημα την ίδια στιγμή.
Με αυτό σχετίζεται επίσης η πρόταση EIP-8141 και η ευρύτερη ιδέα της εγγενούς αφαίρεσης λογαριασμού (native account abstraction), την οποία το Ethereum αναφέρει μεταξύ των επιλογών για περαιτέρω ενίσχυση της ασφάλειας του πρωτοκόλλου.
Για τον μέσο κάτοχο κρυπτονομισμάτων, η τελική αλλαγή θα πρέπει να είναι πολύ λιγότερο δραματική από ό,τι ακούγεται το τεχνικό της υπόβαθρο. Το Ethereum αναμένει ότι όταν η μετάβαση γίνει πραγματικά απαραίτητη, τα ίδια τα πορτοφόλια κρυπτονομισμάτων θα καθοδηγήσουν τους χρήστες στη μετανάστευση. Έτσι, αντί για χειροκίνητη μελέτη της μετακβαντικής κρυπτογραφίας, το αποτέλεσμα μπορεί να είναι για παράδειγμα μια ειδοποίηση στην εφαρμογή και η μετατροπή του λογαριασμού σε νέο πρότυπο ασφαλείας.
Το πρόβλημα δεν αφορά μόνο το Ethereum
Η κβαντική απειλή σίγουρα δεν είναι ένα συγκεκριμένο πρόβλημα του δεύτερου μεγαλύτερου κρυπτονομίσματος. Οι ελλειπτικές καμπύλες χρησιμοποιούνται επίσης από το Bitcoin και παρόμοιες κρυπτογραφικές αρχές χρησιμοποιεί μεγάλο μέρος της ψηφιακής οικονομίας. Η πιθανή εμφάνιση ενός κρυπτογραφικά σχετικού κβαντικού υπολογιστή δεν θα ήταν επομένως «πρόβλημα των κρυπτονομισμάτων», αλλά ένα κρίσιμο γεγονός για την ασφάλεια ολόκληρου του διαδικτύου, των χρηματοπιστωτικών ιδρυμάτων, των κυβερνητικών συστημάτων και των ψηφιακών υπογραφών.
Γι’ αυτό τον λόγο κρατικοί οργανισμοί εργάζονται επίσης σε νέα πρότυπα εδώ και αρκετά χρόνια. Το Αμερικανικό Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (NIST) τον Αύγουστο του 2024 ολοκλήρωσε τα πρώτα τρία κύρια πρότυπα μετακβαντικής κρυπτογραφίας. Πρόκειται για αλγόριθμους σχεδιασμένους να αντέχουν τόσο στους συμβατικούς όσο και στους μελλοντικούς κβαντικούς υπολογιστές.
Η μετάβαση λοιπόν δεν ξεκινά τη στιγμή που θα εμφανιστεί ο πρώτος επικίνδυνος κβαντικός υπολογιστής. Στον κόσμο της ασφάλειας των πληροφοριών ήδη βρίσκεται σε εξέλιξη.
Μην χάσετε: MadisonSix
Τι είναι η Q-day και γιατί κανείς δεν γνωρίζει πότε θα έρθει;
Ο όρος Q-day αναφέρεται στην υποθετική στιγμή κατά την οποία θα δημιουργηθεί ένας επαρκώς ισχυρός και αξιόπιστος κβαντικός υπολογιστής ικανός να επιτεθεί πραγματικά στα σήμερα χρησιμοποιούμενα κρυπτογραφικά συστήματα. Κανείς δεν γνωρίζει πότε ακριβώς θα συμβεί αυτό.
Μπορεί να είναι στην αρχή της επόμενης δεκαετίας, μπορεί να είναι πολύ πιο μακριά και η τεχνολογική εξέλιξη μπορεί να αντιμετωπίσει εμπόδια που οι σημερινές προβλέψεις δεν λαμβάνουν υπόψη.
Το Ethereum Foundation επομένως τονίζει ότι το έτος 2030 δεν είναι η πρόβλεψή του. Πρόκειται για μια σκόπιμα επιθετική υπόθεση ασφαλείας. Το δίκτυο θέλει να προετοιμάζεται σαν να μπορούσε η κβαντική απειλή να έρθει ακριβώς τότε, αντί να βασίζεται σε πιο αισιόδοξες εκτιμήσεις.
Αυτή είναι η ουσιαστική διαφορά. Το Ethereum δεν ισχυρίζεται ότι η κβαντική αποκάλυψη των κρυπτονομισμάτων θα έρθει σε τρία χρόνια. Ισχυρίζεται ότι αν ένα blockchain έχει φιλοδοξία να λειτουργεί ακόμα για δεκαετίες, δεν είναι λογικό να αρχίσει να αντιμετωπίζει το πρόβλημα μόνο όταν γίνει άμεσο.
