แบไต๋: ลายเซ็นดิจิทัลที่ทนทานต่อควอนตัมคือคำตอบหรือไม่?
จากสถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ จุดขายหลักของบล็อกเชนและแอปพลิเคชันคือ บัญชีแยกประเภทแบบกระจายที่เข้ารหัสนั้น "ไม่สามารถแฮ็ก" ได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใต้สถานการณ์ปกติ
อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของมันขึ้นอยู่กับสมมติฐานของ "สถานะของเทคโนโลยี" เป็นสำคัญ หากมีการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์ในการคำนวณ ระบบที่ใช้บล็อกเชนร่วมสมัยอาจเสี่ยงต่อภัยคุกคามเนื่องจากข้อบกพร่องด้านการออกแบบ แต่ภัยคุกคามนี้อาจเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาเร่งด่วนแค่ไหน?

นักฟิสิกส์ที่ก้าวหน้าในการสร้างคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้ในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมาสามารถเปิดใช้งานการเปลี่ยนแปลงนี้ได้ในไม่ช้า เนื่องจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมทำงานได้ดีกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมในงานเฉพาะด้าน จึงอาจบรรลุความสำเร็จครั้งสำคัญของ "ควอนตัมสูงสุด" ได้ทุกเมื่อ และคำถามที่ว่าอุปกรณ์ที่ใช้ควอนตัมในอนาคตจะสามารถ "เอาชนะ" บล็อกเชนได้หรือไม่นั้นกลายเป็นประเด็นที่ต้องให้ความสำคัญ
การเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ย่อมต้องตามมาด้วยความขัดแย้งครั้งใหญ่ ดังเช่นที่เคยเกิดขึ้นในประวัติศาสตร์
มีการถกเถียงกันนับครั้งไม่ถ้วนว่าเส้นโค้งวงรีสามารถแตกได้หรือไม่ แต่มักถูกปกปิดด้วยจุดร้อนมากกว่า
ลายเซ็นดิจิทัลที่ทนต่อควอนตัมคือคำตอบหรือไม่
Square: หลิวจิน
ให้ฉันเริ่มต้นด้วยข้อเท็จจริง:
Fact1: NIST เป็นองค์กรกำหนดมาตรฐานเทคโนโลยีขั้นสูงชั้นนำของโลก ตั้งแต่ปี 2017 NIST ใช้เวลาสามปี 100 ล้านดอลลาร์สหรัฐกับนักคณิตศาสตร์ นักเข้ารหัส และผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยของคอมพิวเตอร์เกือบพันคนทั่วโลก เพื่อค้นหา "อัลกอริทึมที่ ทนทานต่อการแคร็กโดยควอนตัมคอมพิวเตอร์" ค้นหาอัลกอริทึมที่ควอนตัมคอมพิวเตอร์ไม่สามารถแคร็กได้ในอนาคตอันใกล้ เราสามารถตัดสินอะไรจาก Fact1?
ข้อเท็จจริงที่ 2: สกุลเงินดิจิทัลทั้งหมดในเครือข่ายสาธารณะใช้ลายเซ็นดิจิทัลเท่านั้น ในรอบที่สามของ NIST มีเพียง 3 ลายเซ็นดิจิทัลเท่านั้นที่ยังมีชีวิตอยู่: Falcon, Dilithium, Rainbow อีกสามคนถูกกำจัดโดยทั่วไป
ข้อเท็จจริงที่ 3: Rainbow เป็นลายเซ็นที่มีความยาวลายเซ็นขั้นต่ำ และความยาวของลายเซ็นของ Falcon และ Dilithium นั้นยาวมาก
ข้อเท็จจริงที่ 4: รัฐบาลสหรัฐฯ จะเริ่มใช้อัลกอริทึมทั้งหมดที่เลือกโดย NIST ในการจำแนกประเภทของ CNSA ในสหรัฐอเมริกาในวันที่ 1 มกราคม 2029 และอัลกอริทึมทั้งหมดที่ใช้อยู่ในปัจจุบันจะถูกยกเลิก
ข้อเท็จจริงที่ 5: การจัดหมวดหมู่ของ US CNSA การนำมาตรฐาน PQC ของ NIST มาใช้เป็นเพียงข้อกำหนดบังคับเท่านั้น นี่คือข้อเท็จจริงที่เกี่ยวข้องกับอัลกอริทึม
การเลือกอัลกอริทึม NIST นั้นไม่เคยมีมาก่อนและไม่เคยมีมาก่อน ในบรรดาลายเซ็นหกรายการในปัจจุบัน 99% ของลายเซ็นสามรายการในการเลือกเสริมได้ถูกตัดออกแล้ว: GeMSS, Picnic และ Sphincs+ ดิลิเธียมสามตัวที่ถูกเลือกมีความเป็นไปได้สูงที่จะถูกแคร็ก โดยพื้นฐานแล้วเรนโบว์นั้นเป็นไปไม่ได้ที่จะถูกแคร็ก และฟอลคอนคืออันที่คนส่วนใหญ่กำลังค้นคว้าและปิดล้อมเพื่อแคร็ก คาดว่าน่าจะมีคนศึกษาวิธี Crack NTRU และ Falcon อยู่หลายร้อยคน ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของ Rainbow คือมันมีประวัติที่ยาวนานที่สุด เกือบจะเป็นที่รู้กันว่าไม่มีทางถอดรหัสได้ และลายเซ็นนั้นสั้นที่สุด
Falcon ใช้สถาปัตยกรรม NTRU NTRU เป็นเหมือนหม้อรั่ว แตกหลายครั้ง และสามารถซ่อมแซมได้ Rainbow เป็นปัญหา NP-Hard และเป็นการยากที่จะหาช่องโหว่
หน้าหนังสือ:
https://csrc.nist.gov/Projects/post-quantum-cryptography/round-3-submissions
และ https://csrc.nist.gov/projects/post-quantum-cryptography สองหน้านี้อธิบายว่าเหตุใด NIST จึงใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อกำหนดอัลกอริทึมที่ทนทานต่อการแคร็กคอมพิวเตอร์ควอนตัม ขณะนี้มีเพียงสามลายเซ็น: Dilithium, Falcon, Rainbow ในหมู่พวกเขา สองคนแรกเป็นลายเซ็นแบบตาข่าย และ Rainbow เป็นลายเซ็นแบบหลายตัวแปร
"ความสำคัญของขนาดลายเซ็น". เนื่องจากสกุลเงินดิจิทัลจำเป็นต้องเผยแพร่รหัสสาธารณะทั่วทั้งเครือข่าย จึงจำเป็นต้องมีลายเซ็นขั้นต่ำ ในบรรดา Dilithium, Falcon และ Rainbow มีเพียง Rainbow เท่านั้นที่เป็นลายเซ็นที่เล็กที่สุดและมีประวัติยาวนานที่สุด ยิ่งลายเซ็นยาวมากเท่าไร นักคณิตศาสตร์หลายคนก็จะยิ่งได้รับการตรวจทานมากเท่านั้น ลายเซ็นก็ยิ่งมีอายุยืนยาวขึ้น และถอดรหัสได้ยากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น Rainbow จึงควรเป็นลายเซ็นเดียวที่ต้านทานควอนตัมที่สกุลเงินดิจิทัลสามารถนำมาใช้ได้เป็นเวลานานในอนาคต
อัลกอริทึมที่เลือกโดย NIST ในครั้งนี้ กองทัพสหรัฐฯ และ zf จะใช้อัลกอริทึมที่เลือกในครั้งนี้ใน CNSA ทุกแห่งในวันที่ 1 มกราคม 2029 และยังมีเวลาอีก 8 ปีข้างหน้า ยิ่งไปกว่านั้น รัฐบาลสหรัฐฯ กองทัพ และ NIST ถือว่า "การต่อต้านการถอดรหัสคอมพิวเตอร์ควอนตัม" เป็นข้อกำหนดบังคับเท่านั้น เนื่องจาก zf, cnsa และ NIST ของสหรัฐฯ เป็นข้อกำหนดบังคับเพียงข้อเดียว เราจึงคาดว่าสกุลเงินดิจิทัลทั้งหมดจะต้องทนทานต่อการแคร็กด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัม
ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของ ABC คือการใช้ลายเซ็นสีรุ้ง PoW, ABCardO และอัลกอริทึม NIST ตัวแรกนั้นทนทานต่อควอนตัมอย่างแท้จริง ข้อดีอีกอย่างของ ABC คือ "ซอร์สโค้ดเท่านั้น" ทุกคนต้องจำไว้ว่า: ABC มีซอร์สโค้ดเท่านั้น ไม่มีใดๆ อื่นๆ ไม่มีเจ้าหน้าที่ ไม่มีสมุดปกขาว ไม่มีทีมงาน ไม่มีกระเป๋าสตางค์อย่างเป็นทางการ
เหตุผลที่ ABC มีเฉพาะซอร์สโค้ดคือ: เพื่อใช้ในกรณีที่เกิดสงครามกับ Dilithium และ Falcon ใน 18 เดือน และเพื่อบอกอุตสาหกรรมอีกครั้งว่าสกุลเงินดิจิทัลทั้งหมดที่ทนทานต่อการแคร็กด้วยคอมพิวเตอร์ควอนตัมจะมีซอร์สโค้ดเท่านั้น และไม่มีอย่างอื่น .
รหัสสาธารณะขนาดใหญ่ไม่ใช่ข้อได้เปรียบ แต่เป็นคุณสมบัติ กุญแจสาธารณะของลายเซ็น PQC ทั้งหมดมีขนาดใหญ่มาก ดังนั้นเมื่อ Bitcoin เปลี่ยนเป็นลายเซ็น หากรหัสสาธารณะถูกเผยแพร่ผ่านเครือข่าย ก็จะพบปัญหา หากรหัสสาธารณะมีขนาดใหญ่ จะถูกบล็อกไม่ช้าก็เร็ว ภัยคุกคามของคอมพิวเตอร์ควอนตัมต่อสกุลเงินดิจิทัลมีทิศทางเดียวเท่านั้น นั่นคือการถอดรหัสลายเซ็นโค้งวงรีผ่านกุญแจสาธารณะ ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับขนาดคีย์สาธารณะ
ในแง่ของการต่อต้านการแคร็กคอมพิวเตอร์ควอนตัม Mathematical Foundation ของเรามีสิทธิบัตรสองฉบับ อันแรกคือ "ลายเซ็นสีรุ้ง" ข้อตกลงระหว่าง NIST และศาสตราจารย์ Ding คือ: หาก NIST เลือกลายเซ็นสีรุ้งเป็นมาตรฐานขั้นสุดท้าย สิทธิบัตรที่สองเป็นสิทธิบัตรที่ "แก้ปัญหาคีย์สาธารณะที่ใหญ่เกินไปสำหรับลายเซ็นที่ทนต่อควอนตัมทั้งหมด" หมายความว่าหากใช้ลายเซ็นต่อต้านควอนตัมทั้งหมดในสกุลเงินดิจิทัลพวกเขาจะพบกับความแออัดไม่ช้าก็เร็วเนื่องจากรหัสสาธารณะขนาดใหญ่หากไม่มีสิทธิบัตรของเราก็แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแก้ปัญหาความแออัด
เกี่ยวกับปัญหาสิทธิบัตร Bitcoiner รายใหญ่ที่สุดกล่าวว่า: มันไม่สอดคล้องกับจิตวิญญาณของ blockchain ฉันคิดว่าเป็นเพราะเราไม่ได้เห็น Bitcoin จากมุมมองของพระเจ้าและมีประวัติยาวนานถึง 12 ปี ดังนั้นเราจึงรู้สึกว่า Bitcoin พ่ายแพ้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า และเราเชื่อว่า Bitcoin จะไม่มีวันตาย ในความเป็นจริง หากเราใส่ข้อมูลนี้ลงในประวัติการเข้ารหัส เราจะพบว่าอัลกอริทึมได้รับการอัปเดตทุกๆ 2-3 ทศวรรษเท่านั้น และอัลกอริทึมที่ NIST เลือกในครั้งนี้อาจเพียงพอสำหรับร้อยปีหากไม่สามารถแคร็กทางคณิตศาสตร์หรือทางกายภาพได้ นอกจากนี้ เมื่อ Nakamoto เขียน Bitcoin ในปี 2009 เขาไม่พบอุปสรรคด้านสิทธิบัตรใด ๆ เมื่อเขาพบมัน Bitcoin ไม่น่าจะประสบความสำเร็จ ยังไงก็ตาม: เมื่อ Neal Koblitz คิดค้นลายเซ็นโค้งวงรีในปี 1984 กองทัพสหรัฐได้ร้องขอสิ่งนี้ ดังนั้นเขาจึงไม่สามารถยื่นขอสิทธิบัตรได้ และเมื่อเร็ว ๆ นี้ฉันพูดในบัญชีวิดีโอว่า อัลกอริทึมทั้งหมดของ NIST ในครั้งนี้ ยกเว้นสิทธิบัตรลายเซ็นสีรุ้ง มีสิทธิบัตรฝรั่งเศสจริง ๆ ซึ่งอาจทำให้อัลกอริทึม NIST ทั้งหมดผิดกฎหมายในการใช้งาน รัฐบาลสหรัฐจึงเจรจากับรัฐบาลฝรั่งเศสเพื่อขอคืนค่าชดเชยแก่รัฐบาลฝรั่งเศส ฉันเดาว่า ข่าวนี้น่าจะทราบกันในภายภาคหน้า สิ่งที่ฉันอยากจะพูดคือ: สิทธิบัตรจะทำให้ห่วงโซ่สาธารณะได้รับผลตอบแทน
ดังนั้นหากคุณไม่เข้าใจว่า "ขอบเขตขาขึ้นของตลาดจะเป็นตัวขับเคลื่อนหลักในการควบคุม" และ "ตัวขับเคลื่อนหลักของอัลกอริทึม" ในยุคของการเปลี่ยนแปลงอัลกอริทึม คุณอาจต้องใช้ Google เพื่อกรอกข้อมูลจำนวนมากและ คิดซ้ำแล้วซ้ำอีก
เช่นเดียวกับ Bitcoin ยกเว้น ABC หากคุณไม่แก้ปัญหา “กุญแจสาธารณะลายเซ็น PQC ใหญ่เกินไป” อย่าใช้เทคโนโลยีที่จดสิทธิบัตรของเรา อย่าใช้ Dilithium, Falcon หรือ Rainbow อย่างน้อยก็ไม่มีความเป็นไปได้ จะไม่มีอีกหลายปีข้างหน้าที่เป็นไปได้
ดังนั้นเราจึงคาดว่าสกุลเงินดิจิทัลทั้งหมดจะใช้สิทธิบัตรและลายเซ็นของเราตราบเท่าที่ยังทนทานต่อควอนตัมในอนาคต
เราตัดสิน: หลังจากที่ NIST ประกาศมาตรฐานสุดท้ายของ Bitcoin ในปี 2022 ชุมชน Bitcoin และกลุ่มนี้จะแยกออกเป็น: กลุ่มลายเซ็นที่เล็กที่สุด และกลุ่มที่มีอำนาจมากที่สุดของ NIST ในท้ายที่สุด ฝ่ายที่มีลายเซ็นที่เล็กที่สุดจะได้รับชัยชนะประมาณ 4 ปีหลังจากปี 2022 ซึ่งหมายความว่าจะกลายเป็นฝ่ายที่ใหญ่ที่สุด
ไม่ใช่ว่า ABC จะต้องเป็นเช่นนั้น"ต้นไม้สูงตระหง่านทั่วโลกในระยะยาว "แต่โดยส่วนตัวแล้วฉันคิดว่าโอกาสนั้นใหญ่มากหรือใหญ่มาก และค่าใช้จ่ายในการลงทุนก็น้อยมากสำหรับฉันเป็นการส่วนตัว มันเป็น "ความเสี่ยงที่ไม่สมมาตร" ที่พบเห็นได้ทั่วไปและหายากมาก ดังนั้นฉันจึง โดยส่วนตัวจะใช้เรือร่วมทุน
ประการที่สาม ขณะนี้ยังไม่มีคำตอบสำหรับคำถาม NPC ในวิชาคณิตศาสตร์ ฉันเกรงว่าจะไม่มีทางลัดในการแคร็กมัน มีเพียงการสะสมพลังงานและทำมันอย่างรุนแรงเท่านั้น
ประการที่สี่ การวิจัยคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นฟิลด์คำนำหน้าที่สำคัญมาก เราได้เห็นข่าวว่าบริษัทบางแห่งประสบความสำเร็จในการดำเนินการ 70 หรือ 80 qubits qubits ที่กล่าวถึงในที่นี้คือ qubits จริง และช่องว่างยังอยู่ห่างไกล และเทคโนโลยีใหม่ดั้งเดิมใด ๆ แม้ว่าดูเหมือนว่าจะเติบโตอย่างทวีคูณในระยะแรก แต่ก็มีความเป็นไปได้สูงที่เทคโนโลยีส่วนใหญ่จะล้มเหลว และผู้คนเต็มใจที่จะจดจำกรณีที่ประสบความสำเร็จซึ่งหาได้ยากเท่านั้น และเชื่ออย่างผิดๆ ว่าเทคโนโลยีดั้งเดิมทั้งหมดที่แสดงลักษณะการเติบโตแบบทวีคูณในระยะเริ่มต้นจะยังคงเติบโตแบบทวีคูณ
ข้อมูลอ้างอิง:https://www.8btc.com/article/437817
ใบเสนอราคาจาก Liu Jin และชาวเน็ตนิรนาม
จากข้อมูล ผู้เชี่ยวชาญทั้งหมดประเมินว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมเป็นภัยคุกคามต่อความสมบูรณ์ของบล็อกเชนนั้นมีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าประหลาดใจ โดยพื้นฐานแล้วมีอายุตั้งแต่ 5 ถึง 10 ปี แนวทางของพวกเขาในการจัดการกับการโจมตีควอนตัมที่อาจเกิดขึ้นนั้นค่อนข้างสอดคล้องกัน: ส่วนใหญ่เห็นด้วยว่ามีความจำเป็นต้องค่อยๆ เปลี่ยนไปใช้การเข้ารหัสแบบควอนตัมที่ต้านทานควอนตัม และสร้างโครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับ บล็อกเชนต้องมีวิวัฒนาการ แต่เทคโนโลยีควอนตัมคอมพิวติ้งไม่น่าจะคุกคามการมีอยู่ของมันโดยพื้นฐาน
“ควอนตัมคอมพิวเตอร์จะกำหนดนิยามใหม่ไม่เพียงแต่การเข้ารหัสแบบบล็อกเชนเท่านั้น แต่ในทุก ๆ ที่ที่มีการใช้การเข้ารหัส รวมถึงบางอย่างง่าย ๆ อย่างเว็บไซต์ธนาคารออนไลน์ ปัจจุบัน มีการวิจัยและงานจำนวนมากที่กำลังดำเนินการโดยนักพัฒนาเพื่อลดผลกระทบนี้และเปลี่ยนไปสู่การต่อต้านควอนตัม การเข้ารหัสหรือการเข้ารหัสหลังควอนตัม


