Kriptovalūtu drošība: Zcash gatavojas kvantu datoru ērai
Zcash izstrādātāji plāno 2027. gada janvārī sākt ieviest protokola funkcijas, kas ļautu darījumu apstiprināšanai izmantot pret kvantu datoru uzbrukumiem noturīgus digitālos parakstus. Pirmais solis galvenokārt skars publiski redzamās Zcash adreses, savukārt privāto darījumu aizsardzībai būs nepieciešami atsevišķi risinājumi.
Zcash klienta Zakura (1*) izstrādātāji plāno pievienot protokolam īpašas komandas, kas nodrošinās iespēju pārbaudīt pēckvantu digitālos parakstus. Šādu risinājumu mērķis ir sagatavot tīklu nākotnei, kad pietiekami jaudīgi kvantu datori varētu apdraudēt pašlaik izmantotās kriptogrāfijas metodes.
Kāpēc Zcash jāaizsargā publiskās adreses?
Zcash tīklā pastāv gan caurspīdīgas (publiskām Zcash adreses), gan aizsargātas adreses. Caurspīdīgajās adresēs darījumu informācija ir publiski pieejama, un, veicot transakciju, var tikt atklāta informācija, kas saistīta ar publisko atslēgu.
Ja nākotnē kvantu datori spētu no publiskās atslēgas aprēķināt privāto atslēgu, tas varētu apdraudēt adreses, kuru publiskā atslēga jau ir atklāta. Šādā gadījumā uzbrucējs teorētiski varētu iegūt iespēju piekļūt attiecīgajiem līdzekļiem.
Zakura izstrādātāji iecerējuši ieviest parakstu pārbaudes mehānismu, kura pamatā ir kriptogrāfiskās jaucējfunkcijas jeb heši. Šī pieeja atšķiras no pašlaik plaši izmantotajām digitālo parakstu metodēm un var nodrošināt labāku noturību pret kvantu datoru radītajiem draudiem.
Papildu aizsardzības pasākums varētu būt adrešu regulāra maiņa. Pēc līdzekļu iztērēšanas atlikumu būtu ieteicams pārvietot uz jaunu adresi, lai samazinātu laiku, kurā publiskā atslēga ir pieejama potenciālajiem uzbrucējiem.
Vadošie kriptogrāfi nespēj vienoties par Bitcoin aizsardzību pret kvantu datoriem
Privātums jāaizsargā arī, pārbaudot darījumu vēsturi
Vēl viena problēma saistīta ar to, kā kriptovalūtu maki iegūst informāciju no serveriem. Ja maks pieprasa darījumu vēsturi vairākām publiskām Zcash adresēm un serveris redz visus šos pieprasījumus, tas var sasaistīt adreses ar vienu lietotāju, tādējādi apdraudot viņa privātumu.
Lai šo risku mazinātu, Zakura izstrādā Private Information Retrieval (PIR) jeb privātas informācijas izgūšanas tehnoloģiju. Tā ļauj makā iegūt nepieciešamos datus, neatklājot serverim, tieši kuras adreses lietotājs pārbauda. Eksperimentāla šīs funkcijas versija jau ir pieejama Vizor makā.
Tomēr PIR neatceļ publisko transakciju caurspīdīgumu. Tas aizsargā pieprasījumu privātumu, nevis padara pašas publisko Zcash adrešu transakcijas neredzamas.
CoinDesk, izmantojot ZecStats datus, aprēķinājis, ka publiskajā Zcash pūlā atrodas 11,96 miljoni ZEC no kopumā emitētajiem 16,98 miljoniem monētu. Tas ir aptuveni 70% no kopējā apgrozībā esošā apjoma, tāpēc plānotās izmaiņas vispirms skars būtisku tīkla daļu.
Aizsargātajiem darījumiem būs nepieciešami atsevišķi risinājumi, lai nodrošinātu to noturību pret nākotnes kvantu datoru radītajiem riskiem.
Zcash plāns ir viens no piemēriem tam, kā kriptovalūtu projekti sāk gatavoties kvantu laikmetam, cenšoties uzlabot drošību vēl pirms kvantu skaitļošana kļūst par praktisku apdraudējumu.
Svarīga tehniska piezīme: pēckvantu paraksti nav automātiski aizsargāti tikai tāpēc, ka to pārbaude izmanto hešus. Drošība ir atkarīga no konkrētās parakstu shēmas un tās ieviešanas. Arī adrešu maiņa pati par sevi negarantē aizsardzību.
(1*) Zakura ir jauns, neatkarīgs Zcash full node klients, kas izstrādāts ar mērķi radikāli palielināt tīkla mērogojamību un privāto darījumu ātrumu.
