Cum Nervos CKB atinge rezistența cuantică în era calculului cuantic

Despre CKB și rezistența cuantică – Cum se pregătește Nervos Network pentru viitorul cuantic

Dezvoltarea rapidă a calculului cuantic începe să reprezinte o amenințare reală și urgentă pentru sistemele criptografice actuale.

Spre deosebire de computerele clasice, care operează pe biți binari și necesită cantități astronomice de timp pentru a rezolva puzzle-uri criptografice, computerele cuantice folosesc qubiți care există în superpoziție.

Acest lucru le permite să efectueze mai multe calcule simultan și să spargă algoritmii criptografici utilizați pe scară largă, inclusiv cei care securizează rețelele blockchain de astăzi, într-o fracțiune din timp.

Protocoale precum ECDSA și RSA – care stau la baza securității Bitcoin și a multor alte rețele – sunt deosebit de vulnerabile.

Pe măsură ce capacitățile cuantice cresc, criptografii și dezvoltatorii blockchain se întrec pentru a implementa sisteme de apărare care vor securiza rețelele într-o lume post-cuantică.

În fruntea acestei sarcini se află Nervos Network, al cărui strat fundamental, CKB (Common Knowledge Base), este proiectat nu numai cu flexibilitate, ci și cu suport încorporat pentru criptografia rezistentă la cuantică.

Riscul cuantic pentru blockchain

Amenințarea calculului cuantic constă în capacitatea sa de a submina problemele matematice de care depinde criptografia clasică.

Doi algoritmi cuantici majori evidențiază acest risc – algoritmul lui Shor și algoritmul lui Grover.

Algoritmul lui Shor poate factoriza eficient numere întregi mari și poate rezolva logaritmi discreți – coloana vertebrală matematică a RSA și ECDSA.

Dacă devine disponibil un computer cuantic suficient de puternic, acesta ar putea extrage chei private din cele publice, spargând nucleul criptografiei cu cheie publică.

Aceasta înseamnă că fondurile stocate în rețelele tradiționale bazate pe UTXO, cum ar fi Bitcoin – unde cheile publice sunt dezvăluite odată ce ieșirile sunt cheltuite – ar putea fi expuse.

Algoritmul lui Grover, deși nu este la fel de devastator, slăbește eficacitatea algoritmilor bazați pe hash precum SHA-256 prin reducerea la jumătate a securității lor efective.

Acest lucru prezintă provocări pentru mecanismele PoW (proof-of-work) și structurile arborescenților Merkle – ambele fundamentale pentru multe platforme blockchain.

Având în vedere că marile companii de tehnologie precum Google, Microsoft și NVIDIA fac progrese rapide în calculul cuantic – procesorul Google "Willow" a atins peste 100 de qubiți – fereastra de timp pentru pregătire se închide rapid.

Pentru

a rămâne cu un pas înaintea amenințărilor cuantice, cercetătorii au dezvoltat algoritmi PQC (criptografie post-cuantică) concepuți pentru a rezista atacurilor atât de la computerele clasice, cât și cele cuantice.

Mai multe familii de algoritmi PQC sunt în prezent în curs de revizuire și standardizare de către NIST.

Criptografia bazată pe rețele – în special schemele CRYSTALS-Kyber (ML-KEM) și CRYSTALS-Dilithium (ML-DSA) – a apărut ca lider datorită securității și eficienței sale puternice.

Acești doi algoritmi au fost aprobați oficial ca FIPS 203 și 204 în august 2024.

Algoritmii bazați pe hash, cum ar fi XMSS și SPHINCS+, oferă garanții teoretice puternice, dar vin cu dimensiuni de semnătură mai mari.

SPHINCS+, în special, a câștigat teren datorită naturii sale apatride și a susținerii NIST.

Adoptarea este deja în curs de desfășurare în toate industriile.

Cloudflare, de exemplu, s-a angajat să implementeze PQC în infrastructura sa globală până la jumătatea anului 2025.

În martie 2025, NIST a adăugat, de asemenea, HQC ca un alt mecanism standardizat de încapsulare a cheilor (KEM), lărgind și mai mult setul de instrumente pentru sistemele rezistente cuantice.

Spre

deosebire de multe blockchain-uri vechi care sunt strâns cuplate la primitive criptografice fixe, Nervos CKB a fost proiectat cu agilitate criptografică în centrul său.

În loc să se bazeze doar pe hard fork-uri pentru a adopta noi metode criptografice, CKB folosește un sistem de scripting flexibil construit pe modelul său "celulă".

În CKB, toate activele, inclusiv tokenurile, contractele inteligente și logica utilizatorului, sunt stocate ca celule, care sunt programabile și modulare.

Aceste celule nu sunt codificate cu un singur standard criptografic.

În schimb, acestea pot fi actualizate sau extinse cu noi scheme criptografice prin scrierea de scripturi de blocare personalizate, fără a fi nevoie să schimbați protocolul de bază.

Acest design a dat deja roade – Nervos suportă în prezent SPHINCS+, un algoritm de semnătură bazat pe hash aprobat de NIST, considerat extrem de sigur împotriva atacurilor cuantice.

Dezvoltatorii pot folosi scriptul de blocare SPHINCS+ disponibil pe platforma CKB pentru a crea portofele și contracte care sunt rezistente la cuantic astăzi.

Această caracteristică îl plasează pe Nervos în fruntea curbei. În timp ce majoritatea blockchain-urilor încă discută despre pregătirea PQC, Nervos l-a implementat deja.

În acest sens, un portofel de auto-custodie și open-source folosind algoritmul SPHINCS+ este deja disponibil pe Nervos (Quantum Purse), permițând utilizatorilor opțiunea de a-și proteja activele cu PQC.

Mediul de contracte inteligente al lui Nervos – CKB-VM – se bazează pe setul de instrucțiuni RISC-V, care permite calcule de nivel scăzut, cripto-agnostic.

Dezvoltatorii nu sunt blocați într-un singur limbaj sau algoritm.

Această flexibilitate înseamnă că, pe măsură ce apar noi standarde PQC, acestea pot fi implementate direct în contracte inteligente sau scripturi de blocare fără a aștepta o bifurcație de protocol hard sau o reproiectare a VM.

Abordări hibride și căi practice de tranziție

Nervos permite, de asemenea, scheme criptografice hibride, combinând atât algoritmi clasici, cât și algoritmi rezistenți la cuantic.

De exemplu, dezvoltatorii pot construi portofele cu semnătură dublă care necesită atât o semnătură ECDSA, cât și o semnătură SPHINCS+.

Această abordare stratificată oferă compatibilitate cu infrastructura actuală, adăugând în același timp rezistență cuantică.

Aceste sisteme hibride oferă o cale de tranziție lină – deosebit de valoroasă în următorii ani, pe măsură ce ecosistemul PQC se maturizează.

În timp ce înlocuirea completă a criptografiei moștenite este scopul final, schemele hibride permit rețelelor să rămână operaționale și sigure între timp.

Provocări și considerații

Rezistența cuantică vine cu compromisuri.

Algoritmii post-cuantici – în special cei bazați pe hash, cum ar fi SPHINCS+ – au ca rezultat de obicei dimensiuni mai mari ale semnăturilor, uneori de 10 ori sau mai mult, în comparație cu ECDSA.

Acest lucru afectează stocarea, lățimea de bandă și dimensiunea tranzacțiilor, care sunt valori critice pentru performanța blockchain.

Costurile de calcul variază, de asemenea. Unii algoritmi necesită mult procesor, ceea ce ar putea crește timpii de validare a tranzacțiilor.

Abordarea modulară a Nervos CKB înseamnă că dezvoltatorii pot testa și optimiza aceste compromisuri în aplicații specifice, mai degrabă decât să fie forțați să facă upgrade-uri unice.

Suportul actual al CKB pentru SPHINCS+ permite dezvoltatorilor și cercetătorilor să evalueze aceste provocări în producție astăzi, mai degrabă decât să se bazeze doar pe teorie.

Concluzie

Calculul cuantic nu mai este o preocupare teoretică îndepărtată.

Cu hardware-ul cuantic care progresează rapid, bazele criptografice ale rețelelor blockchain de astăzi sunt în pericol serios.

Blockchain-urile care se bazează exclusiv pe algoritmi clasici, cum ar fi ECDSA sau RSA, se confruntă cu un compromis eventual și potențial catastrofal.

Nervos Network, prin stratul său CKB, prezintă un exemplu puternic de design blockchain compatibil cu înainte.

Cu modelul său "celulă", VM bazat pe RISC-V și suport pentru scripturi personalizate, post-blocare cuantică, cum ar fi SPHINCS+, Nervos a pus deja bazele rezistenței cuantice.

Spre deosebire de multe rețele care vor necesita revizuiri masive sau hard fork-uri pentru a supraviețui tranziției cuantice, Nervos este construit pentru a se adapta.

Fie că este vorba de scheme hibride sau de migrare completă PQC, oferă dezvoltatorilor instrumentele necesare pentru a rămâne în fruntea acum – și în viitorul post-cuantic.

Pentru a vă scufunda mai adânc în CKB nervos și rezistența cuantică, consultați aceste resurse.

• Quantum Computation – New Challenge to CKB Security – de Zishuang Han, Cryptape
• Quantum Resistance in Blockchains – Pregătirea pentru o lume post-calcul cuantic – de Nervos.org

Conectați-vă cu comunitatea Nervos pe Discord și Telegram.

The post Cum CKB nervos atinge rezistența cuantică în era calculului cuantic appeared first on The Daily Hodl.