QuFi uruchamia platformę weryfikacji postkwantowej z dowodem koncepcji na bitcoinowym testnecie

QuFi Network, firma zajmująca się infrastrukturą postkwantową, uruchomiła platformę weryfikacyjną zaprojektowaną do ochrony aktywów cyfrowych przed przyszłymi zagrożeniami związanymi z komputerami kwantowymi — bez konieczności dokonywania zmian w istniejących sieciach rozliczeniowych opartych na blockchainie.

Platforma oddziela weryfikację od rozliczania, wykorzystując zdecentralizowaną sieć węzłów do zatwierdzania transakcji za pomocą kryptografii postkwantowej, zanim zostaną one rozliczone w istniejących sieciach blockchainowych.

Wraz z platformą QuFi przedstawiło uBTC — dowód koncepcji stosujący system weryfikacji do Bitcoina ($BTC), który obecnie działa na Bitcoin Testnet4. System uBTC weryfikuje zabezpieczenie w $BTC i generuje dowody kryptograficzne określające, jak wartość przemieszcza się między środowiskami rozliczeniowymi, podczas gdy wykup ostatecznie rozliczany jest jako standardowe transakcje bitcoinowe.

Platforma opiera się na trzech postkwantowych standardach kryptograficznych — ML-DSA-65, SLH-DSA i ML-KEM-1024 — wykorzystywanych do podpisów cyfrowych i bezpiecznej wymiany kluczy. Wszystkie trzy zostały znormalizowane przez amerykański National Institute of Standards and Technology, który opublikował ostateczne standardy kryptografii postkwantowej w sierpniu 2024 roku po wieloletnim, publicznym procesie selekcji, dając branży wspólny punkt odniesienia dla migracji ze schematów klasycznych, takich jak ECDSA, zabezpieczających dziś większość blockchainów.

Zgodnie z deklaracją QuFi zewnętrzna warstwa weryfikacyjna ma uniknąć dodatkowych wymagań dotyczących pamięci, przepustowości i mocy obliczeniowej, które mogą się pojawić przy bezpośrednim wdrażaniu większych podpisów postkwantowych na poszczególnych blockchainach. To ograniczenie było szczególną przeszkodą dla Bitcoina: postkwantowe schematy podpisów generują zwykle podpisy i klucze publiczne znacznie większe niż ich odpowiedniki oparte na krzywych eliptycznych, co istotnie zwiększyłoby rozmiar bloków i magazynowanie UTXO w sieci, w której każdy węzeł przechowuje pełną historię transakcji.

Branża kryptowalut wzmacnia obronę kwantową

Premiera przypada na serię ostatnich działań mających przygotować sieci blockchainowe na potencjalne zagrożenia ze strony komputerów kwantowych. Do obaw należą scenariusze typu „zbieraj teraz, odszyfruj później” (harvest now, decrypt later), w których adversary zapisują dziś zaszyfrowane lub podpisane dane z zamiarem złamania ich, gdy powstaną wystarczająco wydajne komputery kwantowe — co jest szczególnym problemem dla publicznych blockchainów, gdzie podpisy i adresy są trwale widoczne onchain.

W sierpniu StarkWare przetestowało na mainnecie transakcję bitcoinową odporną na kwantowe ataki, bez konieczności forka. Transakcja ta wymagała jednak wielu godzin obliczeń, kosztowała około 150–200 dolarów, a jej niestandardowy format wymagał bezpośredniego przesłania do górnika.

Jonas Nick ogłosił propozycję BIP SHRINCS 26 sierpnia. Źródło: Jonas Nick

W tym samym miesiącu banki i regulatorzy z Europy, Bliskiego Wschodu i Azji dołączyli do pilotażu testującego portfele postkwantowe i transfery onchain z użyciem ML-DSA-65 — jednego z tych samych standardów kryptograficznych włączonych do platformy QuFi. Tymczasem Ethereum Foundation wycofała funkcję skrótu Poseidon z planowanej architektury postkwantowej na rzecz sprawdzonych alternatyw, takich jak SHA lub BLAKE.

Programiści Bitcoina badają również zabezpieczenia na poziomie protokołu. W sierpniu badacze z Blockstream opublikowali Bitcoin Improvement Proposal dla SHRINCS — eksperymentalnego postkwantowego schematu podpisów, zaprojektowanego w celu zmniejszenia kosztów rozmiaru i wydajności związanych z podpisami odpornymi na kwantowe ataki.

Podejście to wiąże się z kompromisami. SHRINCS wykorzystuje podpisy stanowe (stateful), aby zmniejszyć ich rozmiar, co wymaga, aby portfele śledziły wcześniej użyte klucze podpisujące. Schemat pozostaje we wczesnej fazie bez ukończonego dowodu bezpieczeństwa, a jego konstrukcja zwiększa złożoność i potencjalne tryby błędów użytkownika. Podobnie dowód koncepcji uBTC QuFi, będący na etapie testnetu, pozostaje niesprawdzony w dużej skali, a projekt nie ogłosił jeszcze harmonogramu dla mainnetu; to, jak zewnętrzna warstwa weryfikacyjna sprawdzi się przy produkcyjnych wolumenach transakcji i w warunkach adversarialnych, to kluczowe pytanie dla obserwatorów śledzących postkwantową migrację sektora.