Uppgradering av Blockkedjor till Post-Kvant Kryptografi
Att uppgradera blockkedjor till post-kvant kryptografi orsakar vanligtvis allvarlig nätverksbelastning, höga gasavgifter och statlig bloat på grund av stora signaturer och zero-knowledge-bevis. Compact Shielded Client-Side Validation (CSV) löser detta problem genom att ta bort signaturer från blockkedjan och flytta datalagring och verifiering till slutanvändarens enheter.
Kvantdatorer och Blockchain-teknologi
I flera år har den kryptografiska gemenskapen varnat för en förestående kollision mellan kvantdatorer och blockchain-teknologi. Matematiken bakom hotet är enkel: offentliga nyckelalgoritmer som ECDSA, som säkrar allt från bitcoin-transaktioner till smarta kontrakt, kommer inte längre att ge tillräcklig säkerhet när kvant-hårdvara mognar.
Ändå har det föreslagna botemedlet ofta verkat nästan lika farligt som sjukdomen. Post-kvant kryptografiska system producerar rutinmässigt uppblåsta signaturer och massiva zero-knowledge (ZK) bevis – en dataexplosion som hotar att blockera peer-to-peer-nätverk, överväldiga gruvarbetare och driva upp transaktionsavgifterna.
Innovationen av Compact Shielded CSV
Ett nytt arkitektoniskt paradigm lovar att bryta denna nollsumma avvägning mellan kvantsäkerhet och nätverkets skalbarhet. Pionjärer inom detta område är kryptografiforskaren Dragos Ilie tillsammans med ett team från Imperial College London, som visar att övergången till post-kvant kryptografi inte kräver att man accepterar exorbitanta gasavgifter eller trög nätverksprestanda.
Faktum är att genom att omdefiniera hur ägande bevisas och avlasta verifieringsarbetet direkt till användarnas enheter, uppnår protokollet ett on-chain fotavtryck som är mycket lättare än till och med dagens arvblockkedjor.
Degriefer och Transaktionsverifiering
Kärnan i problemet med kvantskalbarhet ligger i ett traditionellt designval: att lagra tunga digitala signaturer på en offentlig huvudbok för varje fullständig nod att kontrollera. Compact Shielded CSV överger helt on-chain signaturer och ersätter dem med en ny kryptografisk konstruktion som kallas degriefer.
I praktiken består en transaktion med en enda ingång som registreras på blockkedjan av tre korta 32-byte hash som totalt bara är 96 byte: en nullifier för att förhindra dubbelutgifter, ett transaktionsåtagande och degriefer själv. ”Degriefer är bara en hash över myntets nullifier, ägarens hemliga nyckel och transaktionen som spenderar myntet,” förklarade Ilie.
”Genom att lägga till denna lilla hash on-chain kan avsändaren nu konstruera ett offchain zero-knowledge-bevis mot det.”
Eftersom konstruktionen av det medföljande ZK-beviset kräver ägarens hemliga nyckel som en privat indata, är illvilliga reläer och front-runners matematiskt dödsdömda. ”En angripare kan frontrunna en transaktion, men han kan inte konstruera ett giltigt ZK-bevis, så han kan definitivt inte dra nytta av detta,” noterade Ilie.
Effektivitet och Lagringsfotavtryck
För att sätta lagringsfotavtrycket i perspektiv, sa Ilie att ”ett foto på din telefon är 20–40× större än ett bevis,” och tillade att att skicka betalningar kräver ”mindre bandbredd och lagring än att skicka en bild.” När transaktionshistorier växer, lider traditionella kantanordningar ofta av statlig bloat. Under Compact Shielded CSV lagrar dock lätta klienter ingen transaktionshistorik utöver de konstant storleks bevisen för sina egna obelånade mynt.
”För allt annat, som att kontrollera om en nullifier har en motstridig utgift, frågar den helt enkelt fullständiga eller arkiverade noder,” påpekade Ilie.
Ilie hävdade att Compact Shielded CSV är betydligt mer effektiv än dagens icke-kvantnätverk: ”Förvånande nog är vårt system mycket lättare och snabbare än till och med traditionella kedjor snarare än tyngre. Vi skulle ha mycket lägre transaktionsavgifter och mycket mindre nätverksbelastning, inte bara medan vi är helt post-kvant, utan också jämfört med status quo.”
Avslutande Tankar
Jim Cramer säger att han planerar att sälja all sin bitcoin eftersom han tror att kvantdatorer kan bryta kryptovalutans…
