Um Ethereum vor der Bedrohung durch Quantencomputer zu schützen, schlägt Xinxin Fan die Integration von hash-basierter Zero-Knowledge-Technologie vor, welche Transaktionen ohne Offenlegung sensibler Daten verifiziert. Konkret werden zwei rückwärtskompatible Migrationsvorschläge präsentiert, die einen neuen Transaktionstyp mit quantensicheren Zero-Knowledge-Proofs einführen und die Skalierbarkeit durch Proof-Aggregation verbessern.
Die Sicherheit von Blockchain-Netzwerken, insbesondere Ethereum, im Angesicht des Fortschritts im Quantencomputing ist ein zunehmend relevantes Thema. Aktuelle kryptographische Verfahren, wie der Elliptic Curve Digital Signing Algorithm (ECDSA), der für die Sicherung von Transaktionen und dem Proof-of-Stake (PoS)-Konsensusprotokoll in Ethereum verwendet wird, sind potenziell anfällig für Angriffe von Quantencomputern. Dies gefährdet die Sicherheit der auf der Blockchain gespeicherten Vermögenswerte. Xinxin Fan, Head of Cryptography bei IoTeX, präsentiert Lösungsansätze, um Ethereum gegen diese Bedrohung zu wappnen, wie unter anderem bei "Crypto Cafe" auf YouTube und in einer Publikation auf springerprofessional.de erläutert wird.
Ein vielversprechender Ansatz zur Stärkung der Sicherheit von Ethereum ist die Integration von hash-basierter Zero-Knowledge-Technologie. Zero-Knowledge-Proofs ermöglichen es, die Gültigkeit einer Aussage zu beweisen, ohne die zugrundeliegenden Informationen preiszugeben. Im Kontext von Ethereum könnten diese Beweise verwendet werden, um Transaktionen zu verifizieren, ohne sensible Daten offenzulegen. Die Hash-basierte Variante dieser Technologie gilt als besonders widerstandsfähig gegen Angriffe von Quantencomputern.
Fan und seine Kollegen schlagen zwei konkrete Vorschläge für eine schrittweise Migration von Ethereum zu Post-Quanten-Sicherheit vor, wie in ihrem Konferenzbeitrag "Enabling a Smooth Migration Towards Post-Quantum Security for Ethereum" (springerprofessional.de) beschrieben. Der erste Vorschlag beinhaltet die Einführung eines neuen Ethereum-Transaktionstyps, der einen quantensicheren Zero-Knowledge-Proof enthält. Der zweite Vorschlag zielt darauf ab, die Skalierbarkeit des Systems durch Proof-Aggregation und Zero-Knowledge-Rollups weiter zu verbessern. Ein wichtiger Aspekt dieser Vorschläge ist die angestrebte Rückwärtskompatibilität. Die Änderungen an der Software von Ethereum-Validatoren und -Clients sollen minimal gehalten werden, um eine reibungslose Umstellung zu gewährleisten.
Erste Evaluierungsergebnisse der beiden Vorschläge auf der Azure-Cloud-Plattform von Microsoft zeigen vielversprechende Resultate. Die Forscher konzentrieren sich dabei auf die Optimierung der Proof-Generierungszeit und der Proof-Größe, um die praktische Anwendbarkeit der Lösungen zu gewährleisten. Wie in "Enabling a Smooth Migration Towards Post-Quantum Security for Ethereum" (springerprofessional.de) hervorgehoben, sind weitere Untersuchungen und Entwicklungen notwendig, um die Technologie für den Einsatz im großen Maßstab vorzubereiten. Die Integration von Zero-Knowledge-Proofs in Ethereum stellt einen wichtigen Schritt dar, um die langfristige Sicherheit des Netzwerks zu gewährleisten und es für die Herausforderungen des Quantencomputing-Zeitalters zu rüsten.
Die Diskussion um Quantensicherheit und die Suche nach robusten Lösungen gewinnen in der Blockchain-Community zunehmend an Bedeutung. Die von Xinxin Fan und seinen Kollegen vorgeschlagenen Ansätze bieten einen möglichen Weg, Ethereum zukunftssicher zu gestalten und das Vertrauen in die Plattform zu stärken. Cryptonews.net berichtet ebenfalls über diese Entwicklungen und unterstreicht die Bedeutung von Post-Quanten-Kryptographie für die Zukunft der Blockchain-Technologie.
Quellen:
