Ethereum Startet Post-Quantum-Team, Skizziert mehrjährigen Plan zum Übergang zur Quantensicheren Kryptographie

Die Ethereum Foundation hat ein spezielles Post-Quantum-Team eingerichtet und eine Ressourcen-Hub gestartet, der eine mehrjährige Roadmap skizziert, um das Netzwerk auf quantensichere Kryptographie umzustellen, mit Protokolllösungen, die bis 2029 implementiert werden sollen.

Die Initiative vereint über acht Jahre Forschung in den Bereichen Kryptographie, Protokollarchitektur und Koordination und bewegt sich von isolierten Arbeiten hin zu einer strukturierten, öffentlich zugänglichen Roadmap. Während das Team betonte, dass keine unmittelbare Quantenbedrohung für kryptografisch gesicherte Blockchains besteht, wurde hervorgehoben, dass „die Migration eines dezentralen, globalen Protokolls Jahre an Koordination, Engineering und formale Verifikation erfordert“, weshalb frühzeitiges Handeln notwendig ist.

Der Übergang wird die Ausführung, den Konsens und die Datenebene von Ethereum betreffen, wobei Forscher Aggregationstechniken, einschließlich Zero-Knowledge-Proofs, entwickeln, um die Effizienz zu bewahren und gleichzeitig die Sicherheit zu erhöhen.

Kontext der Quantenbedrohung und Branchen-Debatte

Langfristige Risikobewertung

Es wird allgemein erwartet, dass Quantencomputing letztlich die öffentliche Schlüssel-Kryptographie knacken wird, die moderne digitale Systeme, einschließlich Blockchain-Netzwerke, stützt. Während die Ethereum Foundation betonte, dass ein für Kryptographie relevanter Quantencomputer nicht unmittelbar bevorsteht, wurde hervorgehoben, dass die Vorbereitung auf eine solche Bedrohung Jahre der Planung und Koordination erfordert.

Branchenanalysten haben unterschiedliche Einschätzungen der Bedrohung abgegeben:

• Galaxy Digital-Analyst Will Owens hat erklärt, dass nur Krypto-Wallets mit exponierten öffentlichen Schlüsseln anfällig für Quantenangriffe sind

• Charles Edwards von Capriole Investments argumentiert, dass alle Coins gefährdet sind

Quantensichere Lösungen

Viele Krypto-Entwickler konzentrieren sich darauf, quantensichere Lösungen in kryptografische Signaturen zu integrieren, um potenziellen Angriffen entgegenzuwirken. Einige Lösungen sind jedoch rechenintensiv und könnten die Blockchain-Leistung beeinträchtigen, indem sie Bandbreite und Speicherbedarf erhöhen.

Post-Quantum-Team und technischer Ansatz

Teambildung und Mandat

Das Post-Quantum-Team, bestehend aus Mitgliedern der Ethereum Foundation, plant, quantenbasierte Lösungen auf Protokollebene umzusetzen, wobei Lösungen für die Ausführungsebene folgen sollen. Das Team integriert SNARK-Technologie (Zero-Knowledge Succinct Non-Interactive Argument of Knowledge), um Leistungseinbußen im Zusammenhang mit quantensicheren Implementierungen zu vermeiden.

Priorisierungsstrategie

Das Team erklärte, dass es zunächst den Schutz der Standard-Ethereum-Wallets priorisieren werde, da hier das größte Wertvolumen liegt, gefolgt von hochpreisigen operativen Wallets, die mit Krypto-Börsen, Brücken und Verwahrungsdiensten verbunden sind.

Mehrschichtiger Protokollübergang

Ausführungsebene

Auf der Ausführungsebene liegt der Fokus darauf, Nutzern eine schrittweise, freiwillige Umstellung auf quantensichere Authentifizierung zu ermöglichen, um disruptive Änderungen an Wallets und Transaktionen zu vermeiden.

Konsensschicht

Ethereum prüft den Ersatz seines aktuellen Validator-Signatursystems durch post-quantum Alternativen, während Leistung und Skalierbarkeit erhalten bleiben.

Datenebene

Die Arbeiten umfassen auch die Sicherung der Datenverfügbarkeit und die Gewährleistung, dass die Kerninfrastruktur unter neuen kryptografischen Standards widerstandsfähig bleibt.

Technische Herausforderungen und Balance zwischen Sicherheit und Skalierbarkeit

Leistungsaspekte

Post-quantum-Kryptographiesysteme neigen dazu, größere Signaturen zu produzieren und mehr Rechenressourcen zu benötigen. Um dies auszugleichen, entwickeln Ethereum-Forscher Aggregationstechniken, einschließlich Zero-Knowledge-Proofs, um die Effizienz zu bewahren und gleichzeitig die Sicherheit zu erhöhen.

Implementierungskomplexität

Das Team hob zentrale Herausforderungen neben der Algorithmusauswahl hervor:

• Sicheres Upgrade von Hunderten Millionen Konten

• Vermeidung neuer Fehler bei der Migration

• Vermeidung neuer Angriffsflächen

• Erhaltung der Performance

• Koordination der branchenweiten Akzeptanz

Kryptographische Agilität

Das Vorhaben folgt dem Prinzip der „kryptographischen Agilität“, das es dem Protokoll ermöglicht, seine Kernprimitive im Laufe der Zeit zu aktualisieren, ohne das Netzwerk zu destabilisieren.

Häufig gestellte Fragen

Wann wird Ethereum quantensichere Lösungen implementieren?

Das Post-Quantum-Team plant, bis 2029 quantenbasierte Lösungen auf Protokollebene umzusetzen, wobei Lösungen für die Ausführungsebene folgen sollen. Der Übergang wird ein mehrstufiger Prozess sein, kein einzelnes Ereignis.

Wie werden quantensichere Lösungen die Ethereum-Leistung beeinflussen?

Post-quantum-Kryptographiesysteme produzieren in der Regel größere Signaturen und benötigen mehr Rechenressourcen. Um dies auszugleichen, entwickeln Ethereum-Forscher Aggregationstechniken, einschließlich Zero-Knowledge-Proofs, um die Effizienz zu bewahren und die Sicherheit zu erhöhen.

Welche Ethereum-Konten werden zuerst geschützt?

Das Post-Quantum-Team erklärte, dass es zunächst den Schutz der Standard-Ethereum-Wallets priorisieren werde, da hier das größte Wertvolumen liegt, gefolgt von hochpreisigen operativen Wallets, die mit Krypto-Börsen, Brücken und Verwahrungsdiensten verbunden sind.