Дорожная карта криптографии Ethereum меняется: новые системы доказательств делают традиционные хеш-функции более практичными для первого уровня сети. Виталик Бутерин признал прошлый вклад Poseidon в доказательства конфиденциальности, тогда как исследователь Ethereum Foundation Джастин Дрейк сообщил, что Foundation переходит к SHA или BLAKE. Дрейк связал это изменение с более быстрыми SNARK на бинарных полях и продолжающимися постквантовыми исследованиями.

SNARK на бинарных полях могут сделать SHA2 и BLAKE2s практичными внутри доказательств с нулевым разглашением, снижая преимущество, которым ранее обладал Poseidon. Этот сдвиг важен не только для производительности: SHA2 и BLAKE — давно стандартизированные, широко проверенные хеш-функции с десятилетиями криптоанализа, тогда как SNARK-дружественные разработки вроде Poseidon значительно новее и до сих пор проходят анализ безопасности, включая сторонний криптоанализ их алгебраической структуры. Ethereum ставит целью production-grade leanVM в 2027 году, а более широкое развертывание в консенсусе и исполнении может последовать в 2028 году.

Роль Poseidon в Ethereum

Бутерин отметил, что в хеши Poseidon было вложено много лет работы: они обеспечивали быструю генерацию SNARK на стороне клиента для протоколов конфиденциальности. Однако он подчеркнул прогресс в универсальных STARK, отметив, что современные системы способны доказывать широко пакетные вычисления с накладными расходами в средних трехзначных числах — показатель, который, по его словам, вскоре может снизиться до двузначных уровней или ниже.

Дрейк описал разработку Poseidon как восьмилетний проект с восьмизначным финансированием. Ethereum Foundation начала исследования SNARK-дружественных хешей в 2018 году; Poseidon появился в 2019 году и впоследствии поддерживал zk-rollup'ы и zkVM. Если традиционные хеши теперь можно эффективно доказывать внутри SNARK, специализированные разработки, созданные именно для избежания этих затрат, становятся менее необходимыми в дорожной карте Ethereum.

Бинарные поля меняют расклад

По словам Дрейка, новые конструкции SNARK могут использовать традиционные хеши без SNARK-дружественных функций. Он назвал SHA2 и BLAKE2s в качестве примеров, которые теперь могут сравняться с Poseidon внутри SNARK.

Дрейк пояснил, что бинарные поля используют простое число 2 и естественно подходят для традиционных хеш-операций, в отличие от больших простых полей, где битовые манипуляции требуют больше работы. Исследователи, по его словам, могут доказывать 1 миллион вызовов хеша в секунду на ноутбуке, с накладными расходами примерно в 100 раз выше нативных булевых вычислений CPU.

Постквантовая дорожная карта Ethereum

Дрейк приписал создание Binius в 2023 году Джиму и Бену, а Flock в июне — Рону, Бенедикту и Уильяму. Эмиль и Томас, добавил он, разрабатывают системы на бинарных полях.

Дорожная карта предусматривает production-grade leanVM в 2027 году, а развертывание в консенсусе, доступности данных и уровне исполнения, возможно, последует в 2028 году. Дрейк также упомянул неудачи со схемами HAWK на решетках и SQIsign на изогениях — обе участвовали в третьем раунде конкурса подписей NIST. Квантовые компьютеры, когда станут достаточно мощными, будут угрожать подписям на эллиптических кривых, на которые Ethereum опирается сегодня, поэтому постквантовые исследования подписей входят в дорожную карту; подходы на основе хешей считаются устойчивыми к таким атакам.

Он отметил, что SNARK.fast превысил 1,8 миллиона доказательств BLAKE3 в секунду на M3 Max, а также упомянул проекты ECDSA.fail, zk.golf и autoresearch. Десятый звонок Ethproofs будет посвящен бинарным полям в 14:00 UTC.

Дрейк заявил, что криптография на основе хешей победила для постквантовых подписей в блокчейнах, и что SNARK могут сжимать подписи — включая k-of-n пороги и сложные мультиподписи — в единое доказательство блока.