Vývojáři Etherea navrhli první konkrétní krok k ochraně stakingu před budoucími kvantovými útoky. Nový systém by umožnil postupný přechod od dnešních BLS podpisů ke kvantově odolné kryptografii.
Skupina výzkumníků a vývojářů Etherea představila návrh, který má připravit síť na potenciální hrozbu ze strany kvantových počítačů. Změna se zaměřuje na takzvaný deposit contract, tedy kontrakt používaný při vstupu nových validátorů do stakingu.
V současnosti musí validátoři při vstupu do sítě používat kryptografické klíče založené na BLS podpisech. Ty jsou pro Ethereum velmi důležité, protože umožňují efektivně spojovat obrovské množství podpisů validátorů a výrazně tím snižovat nároky na konsensus celé sítě.
Problémem je, že BLS využívá kryptografii založenou na eliptických křivkách. Dostatečně výkonný kvantový počítač využívající Shorův algoritmus by teoreticky mohl tento typ zabezpečení prolomit a vytvořit falešný podpis validátora.
Současný deposit contract navíc přesně počítá s velikostí BLS klíčů. Ethereum by proto v jeho současné podobě nemohlo jednoduše začít přijímat nový typ kvantově odolných podpisů, ani kdyby se vývojáři na vhodném řešení okamžitě shodli.
Nový návrh má toto omezení odstranit. Vklady validátorů by mohly používat kryptografické klíče různých velikostí a každý vklad by zároveň obsahoval označení určující použitý kryptografický systém. Současné BLS podpisy by dostaly označení nula, zatímco další hodnoty by mohly být v budoucnu použity pro nové typy zabezpečení.
Pokud by návrh prošel, Ethereum by mohlo nějakou dobu přijímat jak současné BLS klíče, tak budoucí kvantově odolné varianty. Později by pak bylo možné přijímání nových BLS vkladů definitivně vypnout.
Stávající validátoři používající BLS klíče by v takovém případě ze sítě automaticky nezmizeli. Noví validátoři by však už se starým typem klíče nemohli vstoupit a síť by postupně přešla na modernější kryptografii.
Jde o významné téma také kvůli velikosti stakingu Etherea. Podle aktuálních údajů je v síti uzamčeno přibližně 42,4 milionu ETH v hodnotě okolo 104 miliard dolarů. Celá tato částka je v současnosti spojena s validátorskými klíči používajícími systém, který by mohl být jednou vůči dostatečně výkonným kvantovým počítačům zranitelný.
Návrh je zatím pouze v rané fázi a čeká jej další technická kontrola a diskuze. V repozitáři Ethereum Improvement Proposals zatím používá dočasné označení, přičemž jeden z jeho správců navrhl číslo EIP-8394.
Součástí změny by také bylo ukončení původního způsobu zpracování stakingových vkladů, který Ethereum používá od přechodu na Proof-of-Stake. Nové vklady by přešly na modernější systém, jenž už dnes zpracovává například výběry a změny validátorů.
Samotná změna deposit contractu ale problém kvantové bezpečnosti kompletně neřeší. Ethereum by následně potřebovalo také pravidla umožňující validátorům ověřovat nové typy kryptografických podpisů.
Paralelně se řeší také ochrana běžných účtů. Návrh EIP-8141, označovaný jako Frame Transactions a zvažovaný pro připravovaný upgrade Hegotá, by měl umožnit běžným ethereum účtům změnit kryptografický systém používaný k autorizaci transakcí, aniž by jejich majitelé museli přesouvat prostředky na novou adresu.
Debatu o kvantové odolnosti výrazně urychlil mimo jiné březnový výzkum Google Quantum AI. Ten popsal několik možných cest, kterými by budoucí kvantové počítače mohly zaútočit na Ethereum, a upozornil na více než 100 miliard dolarů potenciálně ohrožených aktiv napříč peněženkami, stakingem, chytrými kontrakty a řešeními druhé vrstvy.
Ethereum Foundation proto už pracuje na širší strategii ochrany sítě před kvantovou hrozbou. Hlavní změny na úrovni samotného protokolu by podle současných plánů měly být připraveny přibližně do roku 2029.