صرح جاستن دريك، الباحث في مؤسسة الإيثيريوم، بأن الطبقة الأولى للشبكة ستتخلى عن بوسيدون بعد جهد بحثي دام ثماني سنوات وبتكلفة من ثمانية أرقام، وستتجه نحو دوال تجزئة راسخة مثل SHA-2 أو BLAKE2s.
صرح جاستن دريك في منشور له على منصة X بتاريخ 13 أغسطس أن مؤسسة الإيثيريوم تتخلى عن بوسيدون لخارطة طريق الطبقة الأولى (L1) وتتجه نحو خيارات تقليدية مثل SHA أو BLAKE.
كتب دريك: "وداعًا بوسيدون!"، واصفًا القرار بأنه نتيجة "رحلة استغرقت 8 سنوات وكلفت 8 أرقام" في التشفير ما بعد الكمومي.
ظهر بوسيدون في عام 2019 كدالة تجزئة مصممة لأنظمة إثبات المعرفة الصفرية. جعل هيكلها معالجتها داخل براهين المعرفة غير التفاعلية الموجزة، المعروفة باسم SNARKs، أقل تكلفة من دوال التجزئة التقليدية المبنية على العمليات الثنائية.
منذ عام 2018، استثمرت مؤسسة الإيثيريوم في دوال التجزئة المتخصصة كجزء من عملها على تقنية المعرفة الصفرية. أصبح بوسيدون لاحقًا خيارًا شائعًا عبر حلول zk-rollups و zkVMs، بما في ذلك الأنظمة التي تؤمن مليارات الدولارات من الأصول الرقمية.
يتعلق إعلان دريك بالهيكل المستقبلي للطبقة الأولى (L1) للإيثيريوم، وليس إزالة فورية لبوسيدون من التطبيقات الحالية. لا يُطلب من حلول Rollups، والآلات الافتراضية، والمشاريع الأخرى التي تستخدم الدالة بالفعل استبدالها بسبب قرار خارطة الطريق.
غيرت التطورات في تصميم أنظمة الإثبات الآن المقايضة التي كانت تفضل بوسيدون في البداية. وفقًا لدريك، يمكن للدوال الراسخة مثل SHA-2 و BLAKE2s أن تضاهي أداءها عند اقترانها بـ SNARKs المصممة حول الحساب الثنائي.
«بإدراك متأخر، لم يكن المفتاح هو دوال التجزئة الصديقة للـ SNARK، بل SNARKs الصديقة لدوال التجزئة.»
تسمح الحقول الثنائية لأنظمة الإثبات بمعالجة المنطق البولياني المستخدم بواسطة دوال التجزئة القياسية بشكل طبيعي أكثر. غالبًا ما اعتمدت تصاميم SNARKs السابقة على حقول أولية كبيرة، حيث يمكن أن تكون العمليات القائمة على البتات مثل XOR مكلفة في تمثيلها.
يسمح العمل على أصغر عدد أولي، وهو اثنان، لأنظمة الحقل الثنائي بمواءمة حساباتها مع الأصفار والآحاد المستخدمة في الحوسبة التقليدية. قال دريك إن التصاميم الناتجة يمكنها إثبات حوالي مليون استدعاء لدالة تجزئة تقليدية في الثانية على جهاز كمبيوتر محمول، مع حمل زائد يبلغ حوالي 100 مرة مقارنة بالتنفيذ الأصلي لوحدة المعالجة المركزية.
ساهمت مشاريع بحثية مثل بينيوس (Binius) وفلوك (Flock) في مكاسب الأداء، وفقًا للمنشور. يطبق بينيوس حسابات الحقل الثنائي على براهين المعرفة الصفرية، بينما يركز فلوك على إثبات دفعات كبيرة من الحسابات البوليانية، بما في ذلك الحسابات التي تتضمن SHA-256 و Keccak و BLAKE3.
أشار دريك أيضًا إلى SNARK.fast، وهو مشروع بحثي آلي مفتوح يستخدم الذكاء الاصطناعي لتحسين رمز الإثبات. وصل أقوى نتائجه إلى 1.8 مليون عملية ضغط BLAKE3 في الثانية، مما يمثل تحسنًا بنسبة 255% مقارنة بمعياره الأولي.
يمكن أن يقلل استخدام دوال التجزئة الراسخة من اعتماد الإيثيريوم على دوال التشفير المتخصصة التي تتطلب سنوات من التحليل المنفصل. لقد خضعت SHA و BLAKE بالفعل لدراسة مكثفة خارج أنظمة المعرفة الصفرية، على الرغم من أن تنفيذها داخل الإيثيريوم سيظل يتطلب البحث والتدقيق والاختبار.
يغير هذا القرار أيضًا العلاقة بين دوال تجزئة الإيثيريوم وبنيتها التحتية للإثبات. فبدلاً من تصميم دالة تجزئة جديدة حول حدود SNARK، يمكن للباحثين بناء SNARK حول دوال تجزئة لديها بالفعل سجلات أمنية طويلة.
ربط دريك القرار ببرنامج أمن الإيثيريوم ما بعد الكمومي، الذي يعد البروتوكول لأجهزة الكمبيوتر القادرة على كسر تشفير المنحنيات الإهليلجية. تعتمد الإيثيريوم حاليًا على هذه الأنظمة لحسابات المستخدمين وأجزاء من بنية الإجماع والبيانات.
كما أفاد موقع crypto.news في أغسطس، رفع المؤسس المشارك فيتاليك بوتيرين الأمن الكمومي إلى مرتبة أعلى في خارطة طريق الإيثيريوم المحدثة. تغطي الخطة أيضًا الخصوصية الأصلية، والتحقق الرسمي، والتوسع ما بعد الكمومي، والاستبدالات المحتملة لأجزاء من الجهاز الافتراضي للإيثيريوم (EVM).
قال دريك إن التطورات الأخيرة في تحليل التشفير بمساعدة الذكاء الاصطناعي أدت إلى انتكاسات لأنظمة ما بعد الكمومي الأكثر تعقيدًا. وذكر على وجه التحديد HAWK، وهو تصميم توقيع يعتمد على الشبكة، و SQIsign، الذي يعتمد على تشفير التماثل.
وفقًا لتقييمه، تعزز المشكلات الحالية استخدام التوقيعات المعتمدة على التجزئة في سلاسل الكتل. تستخدم هذه التصاميم افتراضات بسيطة نسبيًا ومدروسة على نطاق واسع، على الرغم من أن التوقيعات الفردية يمكن أن تكون كبيرة جدًا للاستخدام المباشر في نطاق الإيثيريوم الحالي.
يوفر تجميع SNARK طريقة واحدة لمعالجة مشكلة الحجم. يمكن لنظام الإثبات التحقق من العديد من التوقيعات المعتمدة على التجزئة وضغط النتيجة في إثبات أصغر واحد للشبكة، بدلاً من طلب وضع كل توقيع والتحقق منه بشكل منفصل.
يمكن أن تدعم نفس الطريقة ترتيبات التوقيعات المتعددة وتوقيعات العتبة k من n، حيث تتطلب المعاملة موافقة عدد محدد من المشاركين. قال دريك إن المرونة تأتي من استخدام SNARK لإثبات قواعد التفويض دون وضع جميع بيانات التوقيع الأساسية على السلسلة.
تجري بالفعل اختبارات الاستعدادات على مستوى المحفظة. في يونيو، أظهر باحث في الإيثيريوم حماية الحساب باستخدام مدقق توقيع يعتمد على SPHINCS، مع نسخة محسّنة تتطلب حوالي 127,000 غاز وتحمل توقيعًا بحجم 3,704 بايت. قدر الباحث تكلفة التحقق بحوالي 0.07 دولار لكل حساب في ذلك الوقت.
بالنسبة للمستثمرين والشركات الأمريكية التي تستخدم الإيثيريوم، تعالج خارطة الطريق خطرًا أمنيًا بدأت الوكالات الفيدرالية المختصة بالمعايير في التعامل معه بالفعل كمسألة هجرة. وضع المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) اللمسات الأخيرة على أول ثلاثة معايير للتشفير ما بعد الكمومي في أغسطس 2024 وشجع مديري الأنظمة على البدء في دمجها.
لا توجه معايير NIST اختيارات بروتوكول الإيثيريوم، ولا تجعل الخوارزميات التي اختارتها الوكالة الشبكة آمنة كموميًا بمفردها. ومع ذلك، يظهر عملها في الهجرة أن المؤسسات الأمريكية تستعد قبل أن تصبح أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات الصلة بالتشفير متاحة.
وصل مجلس استشاري مستقل لـ Coinbase إلى موقف مماثل في ورقة بحثية مكونة من 50 صفحة نُشرت في أبريل. وكان من بين أعضائه دريك، وعالم التشفير دان بونه من جامعة ستانفورد، ومؤسس EigenLayer سريرام كانان، ورئيس قسم التشفير في Coinbase يهودا ليندل، وباحثة الأنظمة الموزعة داليا مالخي.
خلص المجلس إلى أن سلاسل الكتل الحالية تظل آمنة من الهجمات الكمومية لكنه حذر من أن استبدال التوقيعات المعرضة للخطر عبر الشبكات والمحافظ والبورصات قد يستغرق سنوات. ووفقًا للورقة الاستشارية، قد تزيد بعض البدائل المقاومة للكم من متطلبات بيانات سلسلة الكتل بنسبة تصل إلى 38 مرة.
يهدف استخدام الإيثيريوم لتجميع البراهين إلى الحد من هذه التكاليف مع استبدال التشفير المعرض للخطر. قال دريك إن SNARKs المعتمدة على التجزئة يمكنها ضغط عدد عشوائي من التوقيعات ما بعد الكمومية في إثبات مدمج مناسب للإدراج في كتلة.
يعمل فريق الإيثيريوم ما بعد الكمومي في مؤسسة الإيثيريوم على البنية التحتية للحقل الثنائي كجزء من leanVM، وهي آلة افتراضية بسيطة للمعرفية الصفرية تهدف إلى التحقق من البراهين التشفيرية وتجميعها.
قال دريك إن الجدول الزمني الحالي يدعو إلى إطلاق leanVM بجودة إنتاجية في عام 2027. ومن المقرر نشرها في طبقات الإجماع والبيانات والتنفيذ في الإيثيريوم في عام 2028، على الرغم من أن كل تغيير في البروتوكول سيظل يتطلب التنفيذ والاختبار والاتفاق بين فرق تطوير الإيثيريوم المستقلة.
يقع هذا الجدول الزمني ضمن خارطة طريق الإيثيريوم التجريبية (Strawmap)، وهي وثيقة تنسيق فني تمتد حتى عام 2029 بدلاً من كونها تقويم تنشيط نهائي. غطت التغطية السابقة لخارطة Strawmap سبعة مقترحات لتعديلات تتضمن فتحات أسرع، ونهائية أقصر، وتشفير ما بعد الكمومي، والخصوصية، وسعة شبكة أعلى.
يعمل فريق الإيثيريوم ما بعد الكمومي حاليًا مع Binius و Flock والأنظمة ذات الصلة بالحقل الثنائي أثناء تطوير معايير leanVM. قال دريك إن عمل عام 2028 المخطط له سيطبق تقنية الإثبات الناتجة بشكل منفصل عبر طبقة الإجماع وطبقة البيانات وطبقة التنفيذ.
