Kuinka Nervos CKB saavuttaa kvanttiresistanssin kvanttilaskennan aikakaudella

Tietoja CKB:stä ja kvanttiresistenssistä – Kuinka Nervos Network valmistautuu kvanttitulevaisuuteen

Kvanttilaskennan nopea kehitys alkaa muodostaa todellisen ja kiireellisen uhan nykyisille salausjärjestelmille.

Toisin kuin klassiset tietokoneet, jotka toimivat binääribiteillä ja vaativat tähtitieteellisen määrän aikaa kryptografisten pulmien ratkaisemiseen, kvanttitietokoneet käyttävät kubitteja, jotka ovat olemassa superpositiossa.

Näin he voivat suorittaa useita laskelmia samanaikaisesti ja mahdollisesti murtaa laajalti käytetyt salausalgoritmit, mukaan lukien nykypäivän lohkoketjuverkkoja suojaavat algoritmit, murto-osassa ajasta.

Protokollat, kuten ECDSA ja RSA – jotka ovat Bitcoinin ja monien muiden verkkojen turvallisuuden perustana – ovat erityisen haavoittuvia.

Kvanttivalmiuksien kasvaessa kryptografit ja lohkoketjukehittäjät kilpailevat toteuttaakseen puolustuksia, jotka turvaavat verkot kvanttien jälkeisessä maailmassa.

Tätä hyökkäystä johtaa Nervos Network, jonka peruskerros, CKB (Common Knowledge Base), ei ole suunniteltu vain joustavuutta ajatellen, vaan siinä on sisäänrakennettu tuki kvanttikestävälle kryptografialle.

Kvanttiriski lohkoketjulle

Kvanttilaskennan uhka piilee sen kyvyssä heikentää matemaattisia ongelmia, joista klassinen kryptografia riippuu.

Kaksi suurta kvanttialgoritmia korostavat tätä riskiä – Shorin algoritmi ja Groverin algoritmi.

Shorin algoritmi pystyy tehokkaasti faktoroimaan suuria kokonaislukuja ja ratkaisemaan diskreettejä logaritmeja – RSA:n ja ECDSA:n matemaattisen selkärangan.

Jos riittävän tehokas kvanttitietokone tulee saataville, se voi poimia yksityisiä avaimia julkisista avaimista, mikä rikkoo julkisen avaimen salauksen ytimen.

Tämä tarkoittaa, että perinteisiin UTXO-pohjaisiin verkkoihin, kuten Bitcoiniin, tallennetut varat – joissa julkiset avaimet paljastuvat, kun tuotokset on käytetty – voivat paljastua.

Groverin algoritmi, vaikka se ei olekaan yhtä tuhoisa, heikentää SHA-256:n kaltaisten hajautuspohjaisten algoritmien tehokkuutta puolittamalla niiden tehokkaan turvallisuuden.

Tämä asettaa haasteita PoW (proof-of-work) -mekanismeille ja Merkle-puurakenteille, jotka molemmat ovat perustavanlaatuisia monille lohkoketjualustoille.

suuret teknologiayritykset, kuten Google, Microsoft ja NVIDIA, edistyvät nopeasti kvanttilaskennassa – Googlen "Willow"-prosessorin kerrotaan saavuttavan yli 100 kubittia – valmistautumisen aikaikkuna sulkeutuu nopeasti.

Postkvanttikryptografia – puolustuksen perusta

Pysyäkseen kvanttiuhkien edellä tutkijat ovat kehittäneet PQC (post-kvanttikryptografia) -algoritmeja, jotka on suunniteltu vastustamaan sekä klassisten että kvanttitietokoneiden hyökkäyksiä.

Useita PQC-algoritmiperheitä tarkastellaan ja standardoidaan parhaillaan NIST:n toimesta.

Hilapohjainen kryptografia – erityisesti CRYSTALS-Kyber (ML-KEM) ja CRYSTALS-Dilithium (ML-DSA) -järjestelmät – on noussut edelläkävijäksi vahvan turvallisuutensa ja tehokkuutensa ansiosta.

Nämä kaksi algoritmia hyväksyttiin virallisesti FIPS 203:ksi ja 204:ksi elokuussa 2024.

Hash-pohjaiset algoritmit, kuten XMSS ja SPHINCS+, tarjoavat vahvat teoreettiset takuut, mutta niissä on suurempia allekirjoituskokoja.

Erityisesti SPHINCS+ on saanut vetovoimaa valtiottoman luonteensa ja NIST-tukensa ansiosta.

Käyttöönotto on jo käynnissä eri toimialoilla.

Esimerkiksi Cloudflare on sitoutunut ottamaan PQC:n käyttöön maailmanlaajuisessa infrastruktuurissaan vuoden 2025 puoliväliin mennessä.

Maaliskuussa 2025 NIST lisäsi myös HQC:n toiseksi standardoiduksi avainkapselointimekanismiksi (KEM), mikä laajentaa entisestään kvanttikestävien järjestelmien työkalupakkia.

Nervos CKB:n sisäänrakennettu kvanttivalmius

Toisin kuin monet vanhat lohkoketjut, jotka on kytketty tiiviisti kiinteisiin kryptografisiin primitiiviin, Nervos CKB on suunniteltu kryptografisen ketteryyden ytimessä.

Sen sijaan, että CKB luottaisi pelkästään koviin haarukoihin uusien salausmenetelmien käyttöönotossa, se käyttää joustavaa komentosarjajärjestelmää, joka on rakennettu sen "solumalliin".

CKB:ssä kaikki varat, mukaan lukien tokenit, älykkäät sopimukset ja käyttäjälogiikka, tallennetaan soluina, jotka ovat ohjelmoitavia ja modulaarisia.

Näitä soluja ei ole koodattu yhdellä salausstandardilla.

Sen sijaan niitä voidaan päivittää tai laajentaa uusilla salausjärjestelmillä kirjoittamalla mukautettuja lukituskomentosarjoja ilman, että perusprotokollaa tarvitsee muuttaa.

Tämä suunnittelu on jo kantanut hedelmää – Nervos tukee tällä hetkellä SPHINCS+:aa, NIST:n hyväksymää, tilatonta hajautuspohjaista allekirjoitusalgoritmia, jota pidetään erittäin turvallisena kvanttihyökkäyksiä vastaan.

Kehittäjät voivat käyttää CKB-alustalla saatavilla olevaa SPHINCS+-lukituskomentosarjaa luodakseen lompakoita ja sopimuksia, jotka ovat nykyään kvanttikestäviä.

Tämä ominaisuus asettaa Nervosin käyrän edelle. Vaikka useimmat lohkoketjut keskustelevat edelleen PQC-valmiudesta, Nervos on jo ottanut sen käyttöön.

Tätä tarkoitusta varten Nervosissa (Quantum Purse) on jo saatavilla SPHINCS+-algoritmia käyttävä itsesäilytys ja avoimen lähdekoodin lompakko, jonka avulla käyttäjät voivat suojata omaisuuttaan PQC:llä.

Nervosin älykäs sopimusympäristö – CKB-VM – perustuu RISC-V-käskysarjaan, joka mahdollistaa matalan tason, kryptoagnostisen laskennan.

Kehittäjät eivät ole lukittuina yhteen kieleen tai algoritmiin.

Tämä joustavuus tarkoittaa, että uusien PQC-standardien ilmaantuessa ne voidaan ottaa käyttöön suoraan älykkäissä sopimuksissa tai lukitusskripteissä odottamatta kovaa protokollahaarautumista tai VM:n uudelleensuunnittelua.

Hybridilähestymistavat ja käytännön siirtymäpolut

Nervos mahdollistaa myös hybridikryptografiset järjestelmät, joissa yhdistyvät sekä klassiset että kvanttiresistentit algoritmit.

Kehittäjät voivat esimerkiksi rakentaa kaksoisallekirjoituslompakoita, jotka vaativat sekä ECDSA- että SPHINCS+-allekirjoituksen.

Tämä kerrostettu lähestymistapa tarjoaa taaksepäin yhteensopivuuden nykyisen infrastruktuurin kanssa ja lisää samalla kvanttivastusta.

Nämä hybridijärjestelmät tarjoavat sujuvan siirtymäpolun, mikä on erityisen arvokasta tulevina vuosina PQC-ekosysteemin kypsyessä.

Vaikka vanhan kryptografian korvaaminen kokonaan on lopullinen tavoite, hybridijärjestelmät antavat verkoille mahdollisuuden pysyä toiminnassa ja turvassa sillä välin.

Haasteet ja näkökohdat

Kvanttiresistenssiin liittyy kompromisseja.

Postkvanttialgoritmit – erityisesti hajautuspohjaiset algoritmit, kuten SPHINCS+ – johtavat tyypillisesti suurempiin allekirjoituskokoihin, joskus 10 kertaa tai enemmän, verrattuna ECDSA:han.

Tämä vaikuttaa tallennustilaan, kaistanleveyteen ja transaktioiden kokoon, jotka ovat kriittisiä mittareita lohkoketjun suorituskyvyn kannalta.

Myös laskennalliset kustannukset vaihtelevat. Jotkut algoritmit ovat prosessoriintensiivisiä, mikä voi pidentää transaktioiden validointiaikoja.

Nervos CKB:n modulaarinen lähestymistapa tarkoittaa, että kehittäjät voivat testata ja optimoida näitä kompromisseja tietyissä sovelluksissa sen sijaan, että he joutuisivat tekemään yhden koon päivityksiä.

CKB:n nykyinen tuki SPHINCS+:lle antaa kehittäjille ja tutkijoille mahdollisuuden arvioida näitä haasteita nykyisessä tuotannossa sen sijaan, että luottaisivat pelkkään teoriaan.

Johtopäätös

Kvanttilaskenta ei ole enää kaukainen teoreettinen huolenaihe.

Kvanttilaitteiston kehittyessä nopeasti, nykyisten lohkoketjuverkkojen kryptografiset perustat ovat vakavassa vaarassa.

Lohkoketjut, jotka luottavat yksinomaan klassisiin algoritmeihin, kuten ECDSA:han tai RSA:han, kohtaavat lopullisen ja mahdollisesti katastrofaalisen kompromissin.

Nervos Network on CKB-kerroksensa kautta tehokas esimerkki eteenpäin yhteensopivasta lohkoketjusuunnittelusta.

"Solumallillaan", RISC-V-pohjaisella VM:llä ja tuella mukautetuille, kvanttilukon jälkeisille skripteille, kuten SPHINCS+:lle, Nervos on jo luonut perustan kvanttiresistenssille.

Toisin kuin monet verkot, jotka vaativat massiivisia kunnostuksia tai kovia haarukoita selviytyäkseen kvanttisiirtymästä, Nervos on rakennettu sopeutumaan.

Olipa kyse sitten hybridijärjestelmistä tai täydellisestä PQC-siirrosta, se tarjoaa kehittäjille työkalut, joiden avulla he voivat pysyä edellä nyt – ja kvanttikehityksen jälkeisessä tulevaisuudessa.

haluat sukeltaa syvemmälle Nervos CKB:hen ja kvanttiresistenssiin, tutustu näihin resursseihin.

• Kvanttilaskenta – Uusi haaste CKB:n turvallisuudelle – kirjoittanut Zishuang Han, Cryptape
• Quantum Resistance in Blockchains – Valmistautuminen kvanttilaskennan jälkeiseen maailmaan – Nervos.org

Yhdistä Nervos-yhteisöön Discordissa ja Telegramissa.

The post Kuinka Nervos CKB saavuttaa kvanttiresistanssin kvanttilaskennan aikakaudella ilmestyi ensin The Daily Hodl.