La feuille de route cryptographique d'Ethereum évolue alors que de nouveaux systèmes de preuve rendent les fonctions de hachage traditionnelles plus praticables pour le Layer 1 du réseau. Vitalik Buterin a reconnu les contributions passées de Poseidon aux preuves de confidentialité, tandis que le chercheur de l'Ethereum Foundation Justin Drake a indiqué que la Fondation s'oriente désormais vers SHA ou BLAKE. Drake a lié ce changement aux SNARK sur corps binaires, plus rapides, et aux recherches post-quantiques en cours.

Les SNARK sur corps binaires peuvent rendre SHA2 et BLAKE2s praticables au sein de preuves à divulgation nulle, réduisant l'avantage que détenait Poseidon. Ce changement dépasse la question des performances : SHA2 et BLAKE sont des fonctions de hachage standardisées de longue date et largement auditées, ayant fait l'objet de décennies d'analyse cryptographique, tandis que les conceptions adaptées aux SNARK comme Poseidon sont bien plus récentes et font encore l'objet d'analyses de sécurité, notamment de cryptanalyses tierces de leur structure algébrique. Ethereum vise une leanVM de qualité production en 2027, avec des déploiements plus larges au niveau du consensus et de l'exécution potentiellement en 2028.

Le rôle de Poseidon dans Ethereum

Buterin a indiqué que des années de travail ont été consacrées aux hachages Poseidon, qui ont permis une génération rapide de SNARK côté client pour les protocoles de confidentialité. Il a toutefois souligné les progrès des STARK à usage général, notant que les systèmes actuels peuvent prouver des calculs largement regroupés par lots avec un surcoût à trois chiffres moyens — un chiffre qui, selon lui, pourrait bientôt atteindre des niveaux à deux chiffres ou moins.

Drake a décrit le développement de Poseidon comme un effort de huit ans soutenu par un financement à huit chiffres. L'Ethereum Foundation a commencé à rechercher des hachages adaptés aux SNARK en 2018 ; Poseidon est apparu en 2019 et a ensuite soutenu les zk-rollups et les zkVM. Si les hachages traditionnels peuvent désormais être prouvés efficacement au sein des SNARK, les conceptions spécialisées conçues précisément pour éviter ce coût deviennent moins nécessaires dans la feuille de route d'Ethereum.

Les corps binaires changent la donne

Selon Drake, les nouvelles conceptions de SNARK peuvent utiliser des hachages traditionnels sans fonctions adaptées aux SNARK. Il a cité SHA2 et BLAKE2s comme exemples pouvant désormais égaler Poseidon au sein d'un SNARK.

Drake a expliqué que les corps binaires utilisent le nombre premier 2 et s'adaptent naturellement aux opérations de hachage traditionnelles, contrairement aux grands corps premiers, où la manipulation de bits demande davantage de travail. Les chercheurs peuvent prouver 1 million d'appels de hachage par seconde sur un ordinateur portable, a-t-il indiqué, avec environ 100 fois le surcoût du calcul booléen natif du CPU.

La feuille de route post-quantique d'Ethereum

Drake a crédité Jim et Ben pour Binius en 2023, ainsi que Ron, Benedikt et William pour Flock en juin. Emile et Thomas développent des systèmes sur corps binaires, a-t-il ajouté.

La feuille de route vise une leanVM de qualité production en 2027, avec des déploiements au niveau du consensus, de la disponibilité des données et de la couche d'exécution potentiellement en 2028. Drake a également cité des revers concernant les schémas HAWK basé sur les réseaux et SQIsign basé sur les isogénies, tous deux apparus dans la troisième ronde de la compétition de signatures du NIST. Les ordinateurs quantiques, une fois suffisamment puissants, menaceraient les signatures à courbes elliptiques dont Ethereum dépend aujourd'hui, c'est pourquoi la recherche sur les signatures post-quantiques fait partie de la feuille de route ; les approches basées sur les hachages sont considérées comme résistantes à de telles attaques.

Il a noté que SNARK.fast a dépassé 1,8 million de preuves BLAKE3 par seconde sur un M3 Max, et a référencé les efforts ECDSA.fail, zk.golf et autoresearch. Le dixième appel Ethproofs sera consacré aux corps binaires à 14h UTC.

Drake a déclaré que la cryptographie basée sur les hachages a gagné pour les signatures post-quantiques de la blockchain, et que les SNARK peuvent compresser des signatures — y compris des seuils k-of-n et des multisigs complexes — en une seule preuve de bloc.