#Gate广场五月交易分享

Професійні знання — труднощі міграції Біткоїна до квантової стійкості через зростання обсягів даних

Криптографія, стійка до квантових комп’ютерів, стає довгостроковим напрямком підготовки у блокчейн-індустрії. Останнє дослідження BNB Chain Research показує, що у майбутньому при переході публічних ланцюгів на квантово-стійкі підписки найскладнішою проблемою може стати не консенсусна система, а значне збільшення обсягів транзакцій і блоків, що може сповільнити поширення та обробку мережі.

Значне збільшення обсягу транзакцій

Дослідження на прикладі BSC протестувало роботу з підписами транзакцій ML-DSA-44 та технологією агрегації pqSTARK. Мета — поступово замінити існуючі схеми, такі як ECDSA та BLS, оскільки ці криптосистеми у майбутньому можуть опинитися під загрозою зломів через квантові обчислення.

Звіт зазначає, що з технічної точки зору, системи на ланцюгу вже можуть готуватися до квантової безпеки, але це коштує недешево. Зараз одна звичайна транзакція у BSC становить приблизно 110 байт, а при переході на ML-DSA-44 середній обсяг транзакції зросте до близько 2,5 КБ.

За аналогічного навантаження транзакцій розмір блоку також збільшиться — з приблизно 130 КБ до майже 2 МБ. Для високопродуктивних публічних ланцюгів це означає, що вузли повинні передавати більше даних, що суттєво підвищить навантаження на мережу.

Звичайна транзакція: приблизно 110 байт, зростає до 2,5 КБ

Розмір блоку: приблизно 130 КБ, зростає до майже 2 МБ

Зниження пропускної здатності: у тестах — близько 40% до 50%

Обмеження не у механізмі консенсусу

Дослідження показує, що зниження продуктивності головним чином пов’язане з уповільненням поширення більших блоків, а не з несправністю самого механізму консенсусу. У тестах пропускна здатність мережі знизилася приблизно на 40% — 50%, а затримки підтвердження у міжрегіональних зонах стали більш помітними при високому навантаженні.

Вчені зазначають, що за допомогою pqSTARK, що зменшує обсяг даних для підтверджень підписів, ефективність агрегації залишилася високою — дані можна стиснути приблизно у 43 рази. Це означає, що сама агрегація консенсусу може зберігати хорошу ефективність, а справжній тиск зосереджений на рівні передачі даних у мережі.

Чому обрано ML-DSA-44

Згідно з поясненнями BNB Chain Research, вибір ML-DSA-44, а не більшої схеми, зумовлений балансом між безпекою, розміром підпису та швидкістю верифікації. Для високопродуктивних блокчейнів ця версія є більш близькою до практичного застосування.

У звіті також зазначається, що сучасні квантові комп’ютери наразі не здатні безпосередньо зламати криптосистеми, що використовуються у Біткоїні або BSC, тому ця дослідження більше схожа на передбачливу підготовку, а не на термінову реакцію на існуючі ризики.

Загалом, ця робота посилає сигнал: перехід блокчейнів до квантової стійкості цілком можливий, але для збереження поточної швидкості та масштабованості можливо, доведеться оновити базову інфраструктуру та мережу.