Китайски инженери създадоха най-добрата постквантова защита за блокчейн

Преди няколко дни китайското списание Journal of Software публикува статия с разказ за нов метод за защита на блокчейн срещу хакерски атаки от страна на квантови компютри. Ще дойде време, когато традиционните методи за криптиране, базирани на класическата математика ще бъдат уязвими за атаки от квантови системи. Светът трябва да бъде подготвен за придвижване през новия постквантов свят на обмен на данни, а системите трябва да бъдат подготвени предварително, по-специално чрез разработване на нови устойчиви методи за криптиране.

Днес блокчейн не е дума само от света на криптовалутите – тя се отнася и за разпределени, високосигурни бази данни.

Блокчейн технологията ще продължи да се развива и по-нататък. Проблемът е, че настоящите технологии за сигурност на блокчейн разчитат на конвенционална математика, включваща например факторизация на големи числа. Съвременните суперкомпютри няма да могат да я разбият в разумен срок, но квантовите системи (когато се появят след десетилетие или повече) обещават лесно да преодолеят такова криптиране.

„По-специално, съществуващите защити, базирани на цифрови подписи стават уязвими за квантови атаки. Атакуващите могат незабелязано да подправят данни или да вмъкнат злонамерени записи, застрашавайки целостта и последователността на блокчейна.“

предупреждават разработчиците

За да се предотвратят бъдещи проблеми с фалшифицирането на записи в разпределени бази данни, китайски учени предложиха блокчейнът да бъде защитен с технологията EQAS, базирана на алгоритъма за постквантово криптиране SPHINCS, представен за първи път през 2015 година. Вместо сложни математически изчисления, SPHINCS криптирането се основава на квантово устойчиви хеш функции или по-прости математически проверки, което, наред с другото ускорява блокчейн както от страна на потребителя, така и от страна на сървъра, който също е скъп.

Системата EQAS също така разделя съхранението на данни от проверката. Тя генерира доказателства, като използва структура „динамично дърво“, и след това ги проверява, като използва ефективна структура „супер дърво“. Предложеното решение, благодарение на дървовидната си архитектура, подобрява както мащабируемостта, така и производителността, като същевременно намалява натоварването на сървърите.

По време на проучването екипът също така тества сигурността и ефективността на EQAS. Чрез оптимизиране на параметрите те успяха да получат по-малки цифрови подписи и по-бърза проверка, без да правят компромис със сигурността. Например, по време на симулацията EQAS се нуждаеше от около 40 секунди, за да изпълни задачите за удостоверяване и съхранение – много по-бързо от текущото време за валидиране на блокчейн на Ethereum, което е около 180 секунди (15 секунди за всеки от 12 блока – стандартът за валидиране, приет от Ethereum).