Vývojáři Etherea navrhují úpravu stakingového systému, která by umožnila přechod na kvantově odolné kryptografické klíče. Současný standard BLS by mohl být v budoucnu pro nové validátory úplně vypnut.
Skupina výzkumníků a vývojářů Etherea představila návrh na zásadní úpravu systému, přes který se uživatelé zapojují do stakingu a stávají se validátory sítě. Cílem je připravit Ethereum na dobu, kdy by dostatečně výkonné kvantové počítače mohly představovat skutečnou hrozbu pro dnes používanou kryptografii.
Návrh se zaměřuje na takzvaný deposit contract, tedy kontrakt, přes který uživatelé uzamykají ETH, aby se mohli stát validátory a podílet se na ověřování transakcí a zabezpečení celé blockchainové sítě.
Současný systém používá kryptografické podpisy BLS. Jejich velkou výhodou je možnost spojit obrovské množství podpisů validátorů do jediného agregovaného podpisu, což výrazně snižuje náročnost konsenzu Etherea.
Z pohledu budoucích kvantových počítačů však právě tento systém představuje potenciální slabinu. BLS kryptografie využívá matematiku založenou na eliptických křivkách, kterou by teoreticky mohl dostatečně výkonný kvantový počítač pomocí Shorova algoritmu prolomit. Útočník by pak mohl například padělat podpisy validátorů.
Dalším problémem je samotná konstrukce současného deposit kontraktu. Velikost BLS klíčů je v něm pevně zakódovaná, takže Ethereum by dnes nedokázalo jednoduše začít přijímat nový typ kvantově odolného podpisu ani v případě, že by se vývojáři okamžitě shodli na konkrétní technologii.
Nový návrh proto počítá s podporou různých velikostí a typů kryptografických klíčů. Každý vklad validátora by obsahoval označení, které by určovalo použitý kryptografický systém. Současné BLS podpisy by dostaly označení nula a další hodnoty by zůstaly připravené pro budoucí technologie.
Pokud by návrh prošel, Ethereum by zpočátku dál normálně přijímalo BLS validátory, zároveň by ale infrastruktura umožňovala přidávat nové kryptografické systémy. V další fázi by vývojáři mohli přijímání nových BLS vkladů definitivně vypnout.
Existující validátoři používající BLS klíče by tím automaticky nezmizeli. Síť by pouze přestala umožňovat vstup nových validátorů používajících starší systém. Pro úplný přechod by Ethereum následně potřebovalo ještě další změny protokolu, které by určovaly způsob ověřování nových typů podpisů.
Rozsah případného přechodu je značný. Podle údajů citovaných CoinDeskem bylo v době zveřejnění návrhu v Ethereu uzamčeno přibližně 42,4 milionu ETH v hodnotě okolo 104 miliard dolarů. Všechny tyto prostředky jsou součástí stakingového systému využívajícího současný formát validátorských klíčů.
Návrh je zatím pouze v rané fázi a čeká ho další technické posuzování. V repozitáři Ethereum Improvement Proposals zatím používá provizorní označení, přičemž jeden z jeho správců navrhl číslo EIP-8394.
Součástí změny má být také opuštění starého systému zpracování vkladů, který Ethereum používá od přechodu na proof-of-stake. Vklady validátorů by se přesunuly na novější infrastrukturu, která už dnes obsluhuje například výběry prostředků a změny týkající se validátorů.
Podobná příprava přitom probíhá také na straně běžných uživatelských účtů. Návrh EIP-8141 označovaný jako Frame Transactions, který je zvažován pro upgrade Hegotá, by měl umožnit ethereum účtům změnit kryptografický systém používaný k autorizaci transakcí bez nutnosti přesouvat prostředky na novou adresu.
Zvýšená pozornost věnovaná kvantové bezpečnosti souvisí mimo jiné s výzkumem Google Quantum AI z letošního března. Ten identifikoval několik možných cest, kterými by budoucí kvantové počítače mohly ohrozit Ethereum, od běžných peněženek přes staking až po smart kontrakty a layer-2 sítě.
Ethereum Foundation proto podle CoinDesku pracuje s přibližným horizontem roku 2029 pro zavedení klíčových změn protokolu potřebných k ochraně sítě před potenciální kvantovou hrozbou.