اختبارات إيثريوم لمسار محافظ مقاومة للكمّيات من دون تغييرات في البروتوكول

إيثريوم (ETH) اقترح باحثوه SPHINCS-، وهو تصميم لتوقيع ما بعد الكم يمكن أن يسمح للمحافظ بالتحقق من التوقيعات المقاومة للحوسبة الكمّية داخل الـEVM.

النقاط الرئيسية:

SPHINCS- مخطط للتحقق من التوقيع في مرحلة البحث، صُمم لأمان محافظ إيثريوم.

يستخدم الاقتراح KECCAK256 بدلاً من SHAKE256 القياسي ليعمل داخل الـEVM الحالي.

يقدَّر متغير C13 بحوالي 127,000 وحدة غاز مع توقيع حجمه 3,704 بايت.

محافظ إيثريوم

نُشر الاقتراح على منصة Ethereum Research في 12 يونيو ويُنسب إلى nicocsgy ككاتب، مع شكر خاص لـ فيتاليك بوتيرين ومساهمين آخرين.

يقدّم الاقتراح SPHINCS-، ويُنطق “SPHINCS minus”، بوصفه مخططاً عديم الحالة للتحقق من التوقيعات ما بعد الكم، ومُحسّناً لـ آلة إيثريوم الافتراضية.

المشكلة بعيدة الأمد لكنّها مباشرة.

تعتمد محافظ البلوكتشين اليوم على افتراضات تشفيرية قد تُضعِفها في النهاية حواسيب كمّية قوية، ولهذا يختبر باحثو إيثريوم مسارات الانتقال قبل أن تصبح مثل هذه الهجمات عملية.

بُني SPHINCS- حول الـEVM بصورته الحالية، لذا لا يطلب التصميم من إيثريوم إضافة precompiles أو تغيير البروتوكول الأساسي.

يستبدل الاقتراح دوال التجزئة القياسية في SLH-DSA بما فيها SHAKE256، بدالة KECCAK256، وهي أصلية بالفعل في إيثريوم ويمكن استخدامها في منطق التحقق في Solidity.

Also Read: Anthropic Shuts Claude Fable 5 And Mythos 5 After US Government Order

الأمان الكمّي

يقلّص المنشور أيضاً ميزانية التوقيعات لتناسب محافظ البلوكتشين العادية، بدلاً من الحفاظ على الهدف القياسي الأشمل وهو 2^64 توقيعاً لكل مفتاح.

يركّز SPHINCS- على نطاق بين 2^14 و2^20 توقيع لكل مفتاح، مع الإشارة إلى أن العناوين العادية على إيثريوم لا تحتاج إلى ميزانية توقيع غير محدودة.

يذكر المنشور أن متوسط الشريحة 99.9% العليا سنوياً من معاملات إيثريوم كان حوالي 431 معاملة لكل عنوان منذ الدمج (The Merge)، ما يدعم تبنّي معلمات أكثر تخصيصاً للمحافظ.

لمتغير C13، يسجل الاقتراح تكاليف تحقق تقارب 127,000 وحدة غاز وحجماً للتوقيع يبلغ 3,704 بايت.

يقارن ذلك مع SLH-DSA-SHA2-128-24، الذي يقول المنشور إنه يكلف 142,000 وحدة غاز، ويستخدم توقيعاً بحجم 3,856 بايت ويتطلب نحو 1.07 مليار نداء تجزئة لعملية التوقيع.

التصميم ليس معياراً رسمياً بعد.

يذكر المنشور أن SPHINCS- لا يتبع معيار FIPS 205 بدقة لأنه يستخدم Keccak وميزانيات توقيع محدودة، بينما تبقى عملية التوقيع على المحافظ العتادية عقبة عملية.

تُوصَف متغيرات C11 وC12 بأنها متوافقة مع المحافظ العتادية، لكن أزمنة التوقيع على عنصر الأمان ST33K1M5 مُسجَّلة عند 390 ثانية و47.5 ثانية، ما يوضح أن كفاءة التحقق وحدها لا تحل تجربة المستخدم.

يتحرك عمل إيثريوم في مجال ما بعد الكم على عدة مسارات، تشمل مخططات توقيع جديدة، وتجريد الحساب (account abstraction)، وتخطيط الهجرة، وتصميم المحافظ، لأن تغييرات أمان الحساب قد تستغرق سنوات للتنسيق عبر المستخدمين والبنية التحتية.