Группа блокчейн-компаний запустила Quantum Alliance — инициативу по открытым стандартам, направленную на установление общих критериев оценки квантовой устойчивости криптовалютных сетей, кошельков и инфраструктуры. Инициатива призвана помочь индустрии подготовиться к будущим квантовым компьютерам, способным подорвать криптографические системы, обеспечивающие безопасность цифровых активов.

Альянс объединяет руководителей, технологических лидеров и исследователей из организаций, охватывающих блокчейн-протоколы, безопасность кошельков, приватность и квантовые вычисления. Среди заявленных приоритетов — определение постквантовой готовности, создание общедоступно проверяемых стандартов тестирования и улучшение совместимости по мере перехода сетей на новые криптографические системы. Группа планирует опубликовать открытые стандарты, бенчмарки безопасности и рекомендации по миграции, которые позволят блокчейн-проектам оценивать свою квантовую готовность по единому набору критериев.

Квантовые вычисления вызывают опасения за безопасность криптовалют

Большинство крупных блокчейн-сетей используют криптографию на эллиптических кривых для аутентификации транзакций и защиты цифровых активов. Открытые ключи, записанные в блокчейнах, могут стать уязвимостью, если появятся достаточно мощные квантовые компьютеры, поскольку алгоритм Шора теоретически позволяет вычислить закрытые ключи из раскрытых открытых ключей.

Скомпрометированный ключ может позволить злоумышленникам похитить средства или получить контроль над привилегированными системами, включая механизмы эмиссии стейблкоинов, контракты управления, межсетевые мосты и инфраструктуру оракулов. Практически весь криптовалютный рынок объемом 2,9 трлн долларов по-прежнему полагается на обычные цифровые подписи, а 6,04 млн Bitcoin — 30,2% эмиссии — считаются уязвимыми, находясь в незащищенных конфигурациях.

Несколько недавних оценок вызвали опасения по поводу возможных сроков квантовых атак. Quantum Doom Clock — модель, разработанная участниками альянса Ричардом Т. Карбаком III и Колтоном Диллионом, — определила март 2028 года как возможное раннее окно появления квантового компьютера, актуального для криптографии.

Исследования Google Quantum AI, Ethereum Foundation и ученых из Стэнфорда также показали, что взлом криптографии на эллиптических кривых может потребовать менее 500 000 физических кубитов — существенно меньше ранних оценок. IonQ отдельно оценил, что отказоустойчивый квантовый компьютер на ловушечных ионах примерно с 20 000 физических кубитов сможет решить криптографическую задачу Bitcoin secp256k1 примерно за 26 дней на одну попытку. Однако ни один существующий квантовый компьютер пока не способен выполнить такую атаку.\n### В индустрии отсутствует единый стандарт квантовой готовности

Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) утвердил первые стандарты постквантовой криптографии в августе 2024 года, дав традиционным вычислительным системам общую точку отсчета для внедрения квантово-устойчивых алгоритмов. Однако, поскольку отдельные блокчейн-сети работают независимо, в индустрии по-прежнему нет общепринятой структуры для оценки того, готова ли инфраструктура к квантовым угрозам.

Существующие оценки привели к противоречивым выводам. Анализ qLABS Quantum Vulnerability Index поставил Ethereum на второе место среди подготовленных сетей, сославшись на его дорожную карту исследований и разработок. Напротив, оценка migration.fail, которая проверяет уже внедренные криптографические защиты, присвоила Ethereum оценку F. Расхождение результатов подчеркивает необходимость единых критериев, позволяющих отличать планы будущей миграции от мер безопасности, уже действующих в производстве.

Четыре рабочие группы для сопровождения миграции блокчейнов

Первоначально альянс создаст четыре рабочие группы, охватывающие миграцию блокчейнов, постквантовые системы с нулевым разглашением, безопасность кошельков и межсетевую совместимость.

Группа по миграции рассмотрит, как сети могут переводить средства и ключи на квантово-устойчивые криптографические схемы, включая неактивные счета и активы, доступ к которым владельцы утратили. Она также займется проблемами, связанными с уже раскрытыми открытыми ключами и большим размером транзакций, характерным для постквантовых подписей, что увеличивает объем данных, добавляемых каждой транзакцией в реестр сети и широковещательный трафик.

Группа по нулевому разглашению оценит криптографические системы доказательств, используемые сетями приватности, роллапами и межсетевыми приложениями. Существующие системы на основе эллиптических кривых, удобных для спаривания, могут иметь квантовые уязвимости, в то время как альтернативы вроде zk-STARKs позволяют избежать этих предположений, но создают более крупные доказательства — компромисс, влияющий на затраты на хранение данных и верификацию для зависящих от них приложений.

Инициативы по безопасности кошельков и интероперабельности будут добиваться общих спецификаций для постквантовой генерации ключей, хранения, подписания транзакций и межсетевых операций, помогая пользователям и институциям более последовательно управлять активами в разных сетях.

Основатели продвигают открытое отраслевое сотрудничество

Среди учредителей — генеральный директор Quantus Кристофер Смит, генеральный директор American Fortress Михал Поспешальский, Леона Хиоки из Intmax, технический директор Keystone Аарон Чен, технический директор Midnight Foundation Себастьен Гийемо, руководители Postquant Labs Колтон Диллон и Ричард Т. Карбак III, Ричард Ли из Abelian, Брин Беннетт из The Vault и Катина Мессинис из Hacken. Их организации охватывают блокчейн-протоколы, инфраструктуру приватности, аппаратные кошельки, аудит безопасности, хранение цифровых активов и услуги квантовых вычислений.

Альянс намерен следовать открытой модели разработки по образцу Internet Engineering Task Force. Отдельные участники и организации смогут присоединяться к рабочим группам и подавать предложения, при этом решения будут приниматься на основе публичных доказательств, широкого консенсуса и работающих реализаций, а не размера корпорации или доли владения токенами.

Демонстрации квантовой устойчивости подчеркивают оставшиеся проблемы

Недавние технические демонстрации показывают, что миграция возможна, но остается незавершенной. Квантово-безопасная транзакция Bitcoin от StarkWare, майнинг которой состоялся в основной сети в августе, продемонстрировала транзакцию с использованием специализированного выхода. Однако этот подход не защищает все существующие монеты и не устраняет риски, связанные с ранее раскрытыми открытыми ключами.

Альянс стремится установить стандарты, отличающие отдельные технические демонстрации от всеобъемлющей защиты на уровне сети. Его выводы и референсные решения будут публиковаться открыто, что позволит разработчикам, биржам, кастодианам и держателям активов оценивать прогресс по единым критериям.

Успех инициативы будет зависеть от участия экос блокчейна и принятия практических мер по миграции до того, как возможности квантовых вычислений разовьются настолько, что станут угрозой для существующих криптографических защит. Первые опубликованные результаты рабочих групп — проекты стандартов, бенчмарки безопасности и рекомендации по миграции — станут самыми ранними конкретными точками, по которым можно будет измерять этот прогресс.