Ai putea crede că a face Ethereum cuantic sigur este pur și simplu o chestiune de a schimba cheia privată cu cea publică (ceea ce în sine nu este deja trivial!), dar a fi cuantic sigur necesită de fapt reimaginarea fundației criptografice din fiecare strat al sistemului. Permiteți-ne să vă prezentăm câteva dintre problemele la care cercetătorii și echipele de clienți au lucrat (concizie și simplificări de așteptat)... Fundația: Semnăturile BLS Începând cu fundația criptografică, validatorii Ethereum folosesc în prezent ceea ce se numește semnături BLS pentru a semna blocuri și a vota pe baza stării lanțului. Cu ~1M validatoare care produc semnături la fiecare 12 secunde, rețeaua are nevoie ca aceste semnături să fie rapide de verificat, compactate și verificabile de oricine de pe orice dispozitiv. BLS are o superputere critică: agregarea. Mii de semnături individuale ale validatorilor se combină matematic într-o semnătură compactă care dovedește că toți au semnat. Acest lucru menține rețeaua ușoară — în loc să transmiți zeci de mii de semnături, trimiți doar una. Fiecare nod poate verifica rapid acest lucru. Problema: Calculatoarele cuantice strică BLS Dar calculatoarele cuantice strică BLS-ul. Înlocuitorul trebuie să fie: (1) rezistent la nivel cuantic, (2) rapid de verificat pe dispozitive ușoare, (3) suficient de compact pentru rețele cu lățime de bandă limitată și (4) agregabil pe zeci de mii de validatori. Nicio schemă post-cuantică existentă nu oferă toate cele patru proprietăți nativ. Soluția: leanSig și leanMultisig Cercetătorii au lucrat la leanSig: o schemă de semnătură bazată pe hash (în special bazată pe XMSS), rezistentă la cuantică și optimizată pentru nevoile Ethereum. Folosește funcții hash ajustabile precum Poseidon2, obține reprezentări compacte și este conceput pentru verificare rapidă — esențială pentru clienții ușori. Dar leanSig singur tot nu este agregabil ca BLS. Deci, cum agregăm semnăturile? În loc să încerce să agrege semnăturile hash nativ, cercetătorii au creat leanMultisig, care folosește zkVM-uri pentru a produce agregarea. Agregatorii pot rula toate verificările semnăturilor într-un zkVM și pot produce o dovadă compactă SNARK: "Am verificat toate aceste semnături leanSig și sunt valide." Această demonstrație devine semnătura agregată—minusculă, rapidă de verificat, rezistentă la cuantic. Provocările în cascadă încep... Cine devine agregatorul? Generarea demonstrațiilor zkVM pentru mii de semnături în timp real necesită o putere de calcul serioasă. Dacă doar mașinile de top pot agrega, riști centralizarea: agregarea devine un rol specializat accesibil doar operatorilor bine dotați cu resurse. Cum menții agregarea descentralizată când bara hardware este mai mare? Explozia lățimii de bandă Domeniul problemelor se extinde dincolo de simpla semnare și agregare. După cuantic, semnăturile bazate pe hash pot fi de 10-50 de ori mai mari decât BLS. Chiar și cu compresia zkVM, muți semnificativ mai multe date. Validatorii au nevoie de o lățime de bandă mai bună. Protocoalele de rețea au nevoie de optimizare. Fiecare octet contează la scară globală. ...