La roadmap crittografica di Ethereum sta cambiando, poiché i nuovi sistemi di prova rendono le funzioni hash tradizionali più pratiche per la Layer 1 della rete. Vitalik Buterin ha riconosciuto i contributi passati di Poseidon alle prove di privacy, mentre Justin Drake, ricercatore della Ethereum Foundation, ha dichiarato che la Foundation si sta ora orientando verso SHA o BLAKE. Drake ha collegato il cambiamento alle SNARK a campi binari più veloci e alla ricerca post-quantum in corso.

Le SNARK a campi binari possono rendere SHA2 e BLAKE2s praticabili all'interno delle prove a conoscenza zero, riducendo il vantaggio che Poseidon un tempo deteneva. Il cambiamento conta oltre alle prestazioni: SHA2 e BLAKE sono funzioni hash standardizzate da tempo, ampiamente auditate e sottoposte a decenni di analisi crittografica, mentre i progetti SNARK-friendly come Poseidon sono molto più recenti e hanno dovuto affrontare continue analisi di sicurezza, tra cui la crittoanalisi di terze parti della loro struttura algebrica. Ethereum punta a una leanVM di livello produttivo nel 2027, con implementazioni più estese su consenso ed esecuzione potenzialmente nel 2028.

Il ruolo di Poseidon in Ethereum

Buterin ha affermato che anni di lavoro sono stati dedicati agli hash Poseidon, che hanno permesso una generazione rapida di SNARK lato client per i protocolli di privacy. Tuttavia, ha evidenziato i progressi nelle STARK per uso generico, notando che i sistemi attuali possono dimostrare calcoli ampiamente raggruppati con un overhead a tre cifre medie — una cifra che, secondo lui, potrebbe presto scendere a livelli a due cifre o inferiori.

Drake ha descritto lo sviluppo di Poseidon come uno sforzo di otto anni sostenuto da finanziamenti a otto cifre. La Ethereum Foundation ha iniziato a ricercare hash SNARK-friendly nel 2018; Poseidon è emerso nel 2019 e in seguito ha supportato zk-rollup e zkVM. Se gli hash tradizionali possono ora essere dimostrati in modo efficiente all'interno delle SNARK, i progetti specializzati creati appositamente per evitare quel costo diventano meno necessari nella roadmap di Ethereum.

I campi binari cambiano le regole del gioco

Secondo Drake, i più recenti progetti di SNARK possono utilizzare hash tradizionali senza funzioni SNARK-friendly. Ha citato SHA2 e BLAKE2s come esempi che oggi possono competere con Poseidon all'interno di una SNARK.

Drake ha spiegato che i campi binari utilizzano il numero primo 2 e si adattano naturalmente alle operazioni hash tradizionali, in contrasto con i campi primi di grandi dimensioni, dove la manipolazione dei bit richiede più lavoro. I ricercatori possono dimostrare 1 milione di chiamate hash al secondo su un laptop, ha affermato, con un overhead di circa 100 volte rispetto al calcolo booleano nativo della CPU.

La roadmap post-quantum di Ethereum

Drake ha riconosciuto a Jim e Ben il merito di Binius nel 2023, e a Ron, Benedikt e William quello di Flock a giugno. Emile e Thomas stanno sviluppando sistemi a campi binari, ha aggiunto.

La roadmap punta a una leanVM di livello produttivo nel 2027, con implementazioni su consenso, disponibilità dei dati e layer di esecuzione potenzialmente nel 2028. Drake ha inoltre citato battute d'arresto riguardanti gli schemi HAWK basati su reticoli e SQIsign basati su isogenie, entrambi presenti nel Round 3 della competizione sulle firme di NIST. I computer quantistici, una volta sufficientemente potenti, minaccerebbero le firme a curve ellittiche su cui Ethereum si affida oggi: per questo la ricerca sulle firme post-quantum fa parte della roadmap; gli approcci basati su hash sono considerati resistenti a tali attacchi.

Ha rilevato che SNARK.fast ha superato 1,8 milioni di prove BLAKE3 al secondo su un M3 Max, e ha menzionato i progetti ECDSA.fail, zk.golf e autoresearch. La decima call di Ethproofs sarà dedicata ai campi binari alle 14:00 UTC.

Drake ha dichiarato che la crittografia basata su hash ha vinto per le firme post-quantum delle blockchain, e che le SNARK possono comprimere le firme — tra cui soglie k-of-n e multisig complesse — in una singola prova di blocco.