Vitalik Buterin dévoile la feuille de route complète de résistance quantique d'Ethereum

Buterin propose de remplacer les signatures BLS de couche consensus par des schémas basés sur le hachage, tels que les variantes de Winternitz.

Le co-fondateur d'Ethereum, Vitalik Buterin, a partagé une feuille de route de résistance quantique pour l'écosystème.

Cela fait suite à l’identification de la préparation post-quantique comme une considération essentielle dans plusieurs domaines de développement.

Mises à niveau de sécurité quantique

Dans un article partagé sur les réseaux sociaux, Buterin a décrit des parties spécifiques du réseau qui pourraient être confrontées à des vulnérabilités liées aux progrès de l'informatique quantique, notamment les signatures BLS au niveau du consensus, les systèmes de disponibilité des données utilisant les engagements et les preuves KZG, les signatures de comptes externes basées sur ECDSA et les preuves sans connaissance de la couche application telles que KZG ou Groth16.

Il a ensuite proposé des approches techniques pour répondre à ces domaines à risque dans le cadre d’une feuille de route sur la résistance quantique. Par exemple, il a suggéré de renforcer la sécurité de la couche consensus en échangeant les signatures BLS contre des options basées sur le hachage comme les variantes de Winternitz, tout en utilisant l'agrégation basée sur STARK pour permettre une vérification rapide.

Buterin a expliqué que cela est dû au fait que la transition vers un consensus et une finalité Lean pourrait réduire le nombre de signatures requises par emplacement, éliminant potentiellement le besoin d'agrégation dans les premières étapes.

Dans le cadre de ce processus, le réseau devra également choisir une méthode de hachage à long terme, en sélectionnant parmi plusieurs options disponibles pour garantir une sécurité solide et fiable à l'avenir.

Le développeur d'Ethereum a également suggéré de modifier la façon dont le protocole stocke et partage les données dans le système en introduisant une méthode plus récente conçue pour améliorer la sécurité à long terme. Il a toutefois noté que cet ajustement nécessiterait un travail technique supplémentaire pour gérer des processus de vérification plus vastes.

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Ajustements au niveau du protocole

Pour les comptes externes, Buterin souhaite introduire l'abstraction native des comptes via EIP-8141, un changement qui leur permettrait de prendre en charge plusieurs méthodes de signature, y compris celles conçues pour résister aux menaces quantiques.

La vérification actuelle de la signature ECDSA coûte environ 3 000 gaz, tandis que les alternatives à résistance quantique nécessitent beaucoup plus de ressources et pourraient nécessiter environ 200 000 gaz. Malgré leur coût élevé, il estime que des améliorations continues devraient les rendre plus efficaces.

De plus, le protocole prévoit d’utiliser à long terme des techniques d’agrégation combinant de nombreuses signatures en une seule étape de vérification afin de réduire la charge globale du réseau.

La feuille de route aborde également les systèmes de preuve, qui jouent un rôle dans la validation des transactions et des applications sur Ethereum. De même, alors que les vérifications ZK-SNARK existantes sont relativement efficaces, les preuves STARK résistantes aux quantiques entraînent des coûts beaucoup plus élevés.

Pour résoudre ce problème, il a présenté une solution sous EIP-8141 qui permettrait de regrouper et de vérifier plusieurs contrôles de transactions via une seule preuve avant d'atteindre la blockchain, réduisant ainsi le calcul en chaîne et améliorant l'évolutivité.

Le mois dernier, la Fondation Ethereum a annoncé que la prochaine phase de l'écosystème donnerait la priorité à l'expansion de la capacité du réseau tout en maintenant la sécurité et la résilience à long terme.