badanie, które przyniosło ważne wieści dotyczące prywatności w kryptowalutach, wykazało, że systemy dowodów z wiedzą zerową, w tym Railgun, PrivacyPools, Aleo i Aztec, są matematycznie odporne na ataki kwantowe, ponieważ opierają się na bezpieczeństwie informacyjno-teoretycznym, a nie na szyfrowaniu, co oznacza, że pozostają bezpieczne nawet przed nieskończenie potężnymi atakującymi, włączając w to przyszłe komputery kwantowe.
Wiadomości dotyczące prywatności w kryptowalutach nadeszły we wtorek z ważnym odkryciem: to samo zagrożenie ze strony komputerów kwantowych, które wywołało awaryjne plany działania w Ripple, Bitcoinie i Ethereum, wydaje się nie dotyczyć systemów dowodów z wiedzą zerową chroniących prywatność. Badanie współautorskie naukowców z Coinbase wraz z zespołami ze Stanfordu i Fundacji Ethereum wykazało, że sieci takie jak Railgun i PrivacyPools opierają się na fundamentalnie innym modelu bezpieczeństwa niż ten, który komputery kwantowe są zaprojektowane do atakowania.
Badanie zostało udostępnione DL News i wnioskuje, że systemy dowodów z wiedzą zerową „opierają się na systemach informacyjno-teoretycznych, które są bezpieczne nawet przed nieskończenie potężnymi atakującymi ze względu na sposób strukturyzacji i udostępniania informacji, a nie ze względu na szyfrowanie”. To rozróżnienie nie jest kwestią stopnia. Jest to kategoryczna różnica między bezpieczeństwem obliczeniowym a bezpieczeństwem informacyjno-teoretycznym.
Standardowe bezpieczeństwo blockchain, w tym ochrona portfeli Bitcoin i kont Ethereum, opiera się na trudności obliczeniowej: założeniu, że złamanie podstawowego problemu matematycznego wymaga więcej obliczeń, niż posiada jakikolwiek atakujący. Komputery kwantowe wykorzystujące algorytm Shora mogą teoretycznie rozwiązywać pewne kategorie tych problemów matematycznych wykładniczo szybciej niż komputery klasyczne, dlatego podpisy na krzywych eliptycznych Bitcoina są uważane za potencjalnie podatne na ataki.
Dowody z wiedzą zerową działają inaczej. Pozwalają jednej stronie udowodnić znajomość sekretu bez ujawniania samego sekretu, a gwarancja bezpieczeństwa pochodzi z zasad informacyjno-teoretycznych, a nie z trudności obliczeniowej. Nawet komputer z nieskończoną mocą obliczeniową nie może wydobyć więcej informacji, niż dowód został zaprojektowany do ujawnienia. Ta właściwość strukturalna sprawia, że narzędzia prywatności oparte na ZK są odporne na algorytm Shora i na wszelkie ataki kwantowe, które celują w trudność obliczeniową.
Railgun to protokół prywatności, który chroni kwoty transakcji i adresy za pomocą dowodów ZK na Ethereum. PrivacyPools to protokół zaprojektowany w celu umożliwienia zgodnej prywatności poprzez umożliwienie użytkownikom udowodnienia, że ich środki nie pochodzą ze źródeł objętych sankcjami, bez ujawniania pełnej historii transakcji. Aleo to blockchain warstwy 1 zbudowany natywnie wokół dowodów ZK. Aztec to warstwa 2 Ethereum z prywatnym wykonywaniem smart kontraktów za pośrednictwem dowodów ZK.
Wszystkie cztery opierają się na bezpieczeństwie informacyjno-teoretycznym dla swoich podstawowych gwarancji prywatności. Konkluzja badania Coinbase oznacza, że gdy komputery kwantowe dojrzeją do punktu zagrożenia kluczowego bezpieczeństwa Bitcoina, właściwości prywatności tych sieci pozostaną nienaruszone. Ich wrażliwość, jeśli w ogóle, wynikałaby z innych komponentów ich architektury, takich jak podstawowe podpisy na krzywych eliptycznych używane do uwierzytelniania kont, co jest oddzielną warstwą bezpieczeństwa od samego systemu dowodu ZK.
Odkrycie to pojawia się w momencie, gdy szersza debata na temat ryzyka kwantowego Bitcoina generuje tarcia dotyczące zarządzania w całym ekosystemie. Debata na temat zagrożenia kwantowego w Bitcoinie koncentruje się na tym, czy wymusić migrację monet, czy polegać na opcjonalnych aktualizacjach. Infrastruktura prywatności oparta na ZK całkowicie omija tę debatę, ponieważ jej podstawowy model bezpieczeństwa był już odporny na kwanty z założenia.
Dla deweloperów DeFi i użytkowników instytucjonalnych oceniających wybory infrastrukturalne w długiej perspektywie, badanie stanowi konkretną podstawę do traktowania narzędzi prywatności opartych na ZK jako kategorycznie bardziej przyszłościowych niż tradycyjne, oparte na przejrzystości konta blockchain w odniesieniu do zagrożenia kwantowego. Współzałożyciel Ethereum Vitalik Buterin publicznie poparł protokoły takie jak Railgun z szerszych powodów, argumentując, że prywatność powinna być domyślną opcją dla użytkowników blockchain. Odkrycie odporności na kwanty dodaje wymiar bezpieczeństwa do tego argumentu.
