Ethereum ускоряет подготовку к будущему, в котором квантовые компьютеры смогут взломать криптографию, защищающую аккаунты в блокчейне, валидаторов и инфраструктуру масштабирования.

Фонд Ethereum определил постквантовую безопасность как отдельное приоритетное направление на 2026 год, подкреплённое многолетней дорожной картой, призванной заменить уязвимые криптографические системы до того, как квантовые машины станут достаточно мощными, чтобы угрожать сети. Фонд подчёркивает, что пользовательским средствам в настоящий момент ничего не угрожает, однако полный переход может занять годы.

В чём заключается квантовый риск

Безопасность Ethereum в настоящее время опирается на несколько криптографических технологий, которые квантовые компьютеры со временем смогут скомпрометировать. К ним относятся подписи ECDSA для пользовательских аккаунтов, подписи BLS для консенсуса валидаторов, обязательства KZG для обеспечения доступности данных, а также криптографические системы, используемые в приложениях с нулевым разглашением.

Наиболее непосредственная обеспокоенность связана с аккаунтами, которые уже отправляли транзакции. Их публичные ключи оказываются раскрытыми в блокчейне, что потенциально позволит достаточно мощному квантовому компьютеру в будущем вычислить соответствующие приватные ключи. Адреса же, которые когда-либо только получали средства, напротив, хранят свои публичные ключи в хешированном виде до тех пор, пока не подпишут транзакцию, — именно поэтому давно существующие и часто используемые кошельки считаются более уязвимой категорией.

Поэтому дорожная карта Ethereum предусматривает внедрение криптографической гибкости — способности сети принимать новые системы подписей без необходимости резкой перестройки всей экосистемы.

Построение квантово-устойчивого Ethereum

Постквантовая программа Фонда включает исследования в области подписей на основе хеш-функций, квантово-устойчивой верификации, а также новых подходов к консенсусу и агрегации подписей. Разработчики также изучают абстракцию аккаунтов, которая может позволить отдельным аккаунтам переходить на альтернативные схемы подписи.

Эта работа согласуется с более широким отраслевым сдвигом. Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) завершил разработку своих первых стандартов постквантовой криптографии в августе 2024 года, включая схему подписи на основе хеш-функций без сохранения состояния, а значительная часть криптоотрасли зависит от того же семейства криптографии на эллиптических кривых, от которого Ethereum стремится уйти. Одно из известных ограничений заключается в том, что квантово-безопасные подписи, как правило, предполагают более крупные ключи и подписи, чем сегодняшняя ECDSA, что имеет последствия для пространства блоков и роста состояния, которые разработчики должны учитывать при проектировании.

Эта стратегия отражает более широкую тенденцию к подготовке к квантовым вычислениям до того, как они превратятся в активный кризис безопасности. Опубликованная дорожная карта Ethereum ориентировочно намечает завершение ключевой постквантовой инфраструктуры на 2029 год, хотя разработчики подчёркивают, что эти сроки остаются плановым ориентиром, а не гарантированным дедлайном.

Недавние исследования усилили срочность задачи. В марте Google Quantum AI оценила, что для взлома 256-битной криптографии на эллиптических кривых может потребоваться около 1200 логических кубитов — существенно меньше, чем предполагалось ранее. Однако нынешние машины пока далеки от уровня надёжных вычислений с коррекцией ошибок, который для этого потребуется.

Для пользователей Ethereum актуальное послание остаётся простым: сегодня никаких действий предпринимать не нужно. Ожидается, что программное обеспечение кошельков будет поддерживать будущие миграции по мере появления квантово-безопасных подписей. Более масштабной задачей станет координация этого перехода на фоне активов на миллиарды долларов, децентрализованных приложений, валидаторов и инфраструктуры. Вехи, за которыми стоит следить, вполне конкретны, а не умозрительны: какие схемы подписей перейдут из стадии исследований в формальные предложения по улучшению Ethereum, как инструменты кошельков и абстракции аккаунтов будут обеспечивать миграцию учётных данных и как быстро аппаратное обеспечение с коррекцией ошибок приблизится к пороговым значениям, на которые сейчас ссылаются исследователи.