Kvantové počítače nakonec dokážou prolomit kryptografické metody, které dnes zabezpečují Ethereum a většinu dalších digitálních systémů. Tato stránka vysvětluje, co to znamená, jak síť proaktivně vyvíjí vylepšení ke zmírnění tohoto rizika a co potřebujete vědět.
Proč je postkvantová kryptografie důležitá
Ethereum spoléhá na několik forem , aby udrželo síť v bezpečí a chránilo prostředky uživatelů. Nejdůležitější jsou:
- Algoritmus digitálního podpisu na bázi eliptických křivek (ECDSA): Kryptografie používaná k podepisování transakcí. Na tom závisí bezpečnost vašeho účtu na Ethereu.
- Podpisy BLS: Používají je k dosažení o stavu sítě.
- Polynomiální závazky KZG: Používají se pro v plánu škálování Etherea.
- Systémy důkazů s nulovou znalostí (ZK-proof): Používají je rollupy a další aplikace k ověřování výpočtů offchain.
Všechny tyto metody spoléhají na matematické struktury, jako jsou Abelovy grupy, které jsou pro klasické počítače obtížné, ale kvantový počítač je dokáže efektivně vyřešit pomocí Shorova algoritmu (opens in a new tab).
Kdy kvantové počítače ohrozí Ethereum?
V březnu 2026 publikovala společnost Google Quantum AI výzkum, který odhaduje, že prolomení 256bitové kryptografie eliptických křivek (typ, který Ethereum používá pro podpisy účtů) by mohlo vyžadovat zhruba 1 200 logických qubitů. Předchozí odhady uváděly toto číslo mnohem vyšší. Google si stanovil interní termín do roku 2029 pro migraci svých vlastních systémů na postkvantovou kryptografii.
Současný kvantový hardware má k tomuto měřítku daleko a pracuje s několika tisíci zašuměnými fyzickými qubity. Logické qubity (které opravují chyby a provádějí spolehlivé výpočty) vyžadují každý mnoho fyzických qubitů. Mezera mezi současným hardwarem a tím, co je potřeba k prolomení kryptografie Etherea, zůstává značná, ale zmenšuje se rychleji, než mnozí očekávali. Za zmínku stojí, že americký Národní institut standardů a technologie (NIST) předpokládá ukončení podpory ECDSA do roku 2030 a jeho zákaz do roku 2035.
Nejedná se o bezprostřední hrozbu. Kryptografické přechody však trvají roky a bezpečnostní model Etherea je navržen tak, aby vydržel staletí. Odpovědí Etherea je plán Lean Ethereum, promyšlená, víceletá mise s cílem přebudovat Ethereum na primitivech, která přežijí jakoukoli kryptografickou hrozbu.
Čtyři oblasti zranitelné vůči kvantovému útoku
V únoru 2026 Vitalik Buterin zveřejnil plán (opens in a new tab), který identifikuje čtyři odlišné oblasti kryptografie Etherea, jež potřebují postkvantová vylepšení. Každá z nich má jiné výzvy a jiné cesty k řešení.
1. Podpisy BLS na vrstvě konsensu
Co to dělá: Protokol Etherea používá podpisy BLS k agregaci hlasů od stovek tisíc validátorů. BLS umožňuje spojit mnoho podpisů do jednoho, čímž udržuje síť efektivní.
Proč je to zranitelné: Podpisy BLS spoléhají na párování eliptických křivek, které by kvantový počítač mohl prolomit.
Přístup: Plán Lean Consensus zahrnuje vývoj dvou doplňujících se nástrojů:
- leanXMSS: Ethereum nahradí podpisy BLS pomocí leanXMSS, což je schéma podpisů založené na hashi pro validátory. Podpisy založené na hashi jsou považovány za kvantově bezpečné, protože spoléhají pouze na bezpečnost hashovacích funkcí, které kvantové počítače sice oslabují, ale neprolomí.
- leanVM: Minimální zkVM (virtuální stroj s nulovým vědomím) pro agregaci podpisů založenou na SNARK. Protože podpisy založené na hashi jsou výrazně větší (zhruba 3 000 bajtů ve srovnání s 96 bajty u BLS), přechod na leanXMSS by produkoval podstatně více dat na slot. K vyřešení tohoto problému funguje leanVM jako agregační engine, který komprimuje data 250krát. Tím se zachovávají výhody efektivity spojení mnoha podpisů do jednoho, a to i po přechodu na kvantově bezpečná schémata.
2. Dostupnost dat: Závazky KZG
Co to dělá: Polynomiální závazky KZG zajišťují, že data (zejména data z rollupů) jsou v síti dostupná, aniž by každý uzel musel stahovat všechna.
Proč je to zranitelné: Závazky KZG spoléhají na párování eliptických křivek, stejnou matematickou strukturu, na kterou mohou kvantové počítače zaútočit.
Současné zmírnění: Závazky KZG používají „důvěryhodné nastavení“, do kterého mnoho účastníků přispělo náhodností. Dokud byl alespoň jeden účastník čestný a zahodil své tajemství, je nastavení bezpečné, a to i proti kvantovým počítačům, které by se ho pokusily zpětně analyzovat.
Dlouhodobé řešení: Nahradit KZG kvantově bezpečným schématem závazků. Dva hlavní kandidáti jsou:
- Závazky založené na STARK: Spoléhají na hashovací funkce spíše než na eliptické křivky. Již se používají v některých ZK-rollupech.
- Závazky založené na mřížkách: Spoléhají na obtížnost mřížkových problémů, o kterých se předpokládá, že jsou kvantově odolné.
Oba přístupy jsou stále zkoumány z hlediska efektivity a praktičnosti v měřítku Etherea.
3. Podpisy účtů: ECDSA
Co to dělá: Každý standardní účet na Ethereu (externě vlastněný účet, neboli ) používá ECDSA na křivce secp256k1 k podepisování transakcí. To je to, co chrání vaše prostředky.
Proč je to zranitelné: U každého účtu, který odeslal transakci, je veřejný klíč odhalen onchain. Kvantový počítač by mohl odvodit soukromý klíč z těchto odhalených dat veřejného klíče.
Důležitá nuance: Účty, které pouze přijaly ether a nikdy neodeslaly transakci, neodhalily svůj veřejný klíč. Viditelná je pouze adresa (hash veřejného klíče), což poskytuje určitou dodatečnou ochranu.
Přístup: Spíše než jedinou migraci v rámci celého protokolu plánuje Ethereum použít abstrakci účtu (konkrétně EIP-8141, o kterém se uvažuje pro Hegotá ve druhé polovině roku 2026), aby uživatelům poskytlo agilitu podpisů. Jednotlivé účty by mohly přejít na postkvantové schéma podpisů, aniž by musely čekat na změnu celého protokolu.
Jedná se o pragmatický přístup. Uživatelé a peněženky, kteří chtějí postkvantovou ochranu dříve, ji mohou přijmout dobrovolně, zatímco širší migrace proběhne postupně.
4. Důkazy s nulovou znalostí (ZK-proofs) na aplikační vrstvě
Co to dělá: Systémy důkazů s nulovou znalostí používají rollupy na vrstvě 2 (L2) a další aplikace k ověřování výpočtů bez odhalení podkladových dat.
Proč je to zranitelné: Mnoho populárních systémů ZK-proof (SNARK využívající párování eliptických křivek) spoléhá na předpoklady zranitelné vůči kvantovým počítačům.
Přístup: STARK, které spoléhají na hashovací funkce spíše než na eliptické křivky, jsou již kvantově odolné a používá je několik rollupů. Přirozené přijetí systémů založených na STARK v ekosystému již poskytuje postkvantovou bezpečnost na aplikační vrstvě.
Standardy NIST
V srpnu 2024 americký Národní institut standardů a technologie (NIST) finalizoval tři standardy postkvantové kryptografie (opens in a new tab). Ty jsou důležité, protože poskytují celému technologickému průmyslu, včetně Etherea, sdílenou sadu prověřených algoritmů, na kterých lze stavět, místo aby každý projekt vymýšlel své vlastní.
| Standard | Název | Typ | Případ užití |
|---|---|---|---|
| FIPS 203 | ML-KEM | Založeno na mřížkách | Zapouzdření klíče (výměna klíčů) |
| FIPS 204 | ML-DSA (Dilithium) | Založeno na mřížkách | Digitální podpisy |
| FIPS 205 | SLH-DSA (SPHINCS+) | Založeno na hashi | Digitální podpisy |
Tyto standardy poskytují základ pro postkvantový přechod širšího průmyslu. Práce Etherea na nich staví a rozšiřuje je, se zvláštním zaměřením na jedinečné výzvy decentralizované sítě, kde záleží na efektivitě a agregaci.
Přístup Nadace Ethereum
Nadace Ethereum vytvořila v lednu 2026 specializovaný tým pro postkvantovou bezpečnost (Post-Quantum Security), který vede Thomas Coratger. Práce týmu je veřejně sledována na pq.ethereum.org (opens in a new tab).
Současná aktivita (k dubnu 2026)
- Týdenní devnety pro interoperabilitu: Více než 10 klientských týmů se účastní pravidelného testování postkvantové interoperability, včetně Lighthouse, Grandine, Zeam, Ream Labs a PierTwo.
- Cena Poseidon: Výzkumná cena ve výši 1 milionu dolarů zaměřená na vylepšení kryptografických primitiv založených na hashi.
- Open-source implementace: leanXMSS, leanVM, leanSpec (Python), leanSig (Rust) a leanMultisig jsou všechny dostupné v rámci organizace leanEthereum na GitHubu (opens in a new tab).
- 2. ročník PQ Research Retreat: Plánováno na 9. až 12. října 2026 v Cambridge ve Velké Británii.
- Soulad s NIST: Práce Etherea staví na standardech postkvantové kryptografie, které NIST finalizoval v srpnu 2024 (jako jsou ML-KEM, ML-DSA a SLH-DSA).
Milníky migrace
Tým nastínil řadu upgradů protokolu, které mají do Etherea postupně zavést postkvantovou kryptografii. Jedná se o plánovací milníky, nikoli o zaručené závazky. Názvy a pořadí se mohou změnit.
| Milník | Co přináší |
|---|---|
| I* | Registr PQ klíčů. Validátoři mohou registrovat postkvantové veřejné klíče vedle stávajících klíčů BLS. |
| J* | Prekompilace pro ověřování PQ podpisů. Chytré kontrakty a peněženky mohou nativně ověřovat PQ podpisy. |
| L* | PQ atestace a důkazy na vrstvě konsensu v reálném čase prostřednictvím leanVM. Validátoři začínají používat PQ podpisy pro konsensus. |
| M* | Plná agregace PQ podpisů a PQ bezpečné závazky blobů. |
Cíl: Strukturované milníky forků cílí na dokončení základní postkvantové infrastruktury přibližně do roku 2029. Plná migrace prováděcí vrstvy a ekosystému přesahuje tento rámec.
Co musí uživatelé udělat?
Právě teď: nic. Vaše prostředky jsou v bezpečí. Žádný dnešní kvantový počítač nemůže ohrozit kryptografii Etherea.
V budoucnu: Jakmile budou postkvantová schémata podpisů na Ethereu široce podporována (očekává se po hard forku Hegotá a implementaci EIP-8141), budete chtít migrovat svůj účet na kvantově bezpečné podpisy. Software peněženky vás tímto přechodem provede.
Pokud váš účet nikdy neodeslal transakci (což znamená, že váš veřejný klíč nebyl odhalen onchain), má další vrstvu ochrany. Všechny účty by však měly nakonec migrovat.
Otázka, jak naložit s neaktivními peněženkami (účty, jejichž majitelé si možná nejsou vědomi nutnosti migrace), je otevřeným tématem správy. Komunita Etherea v této věci zatím nedosáhla konsensu.
Často kladené otázky
Další čtení
- pq.ethereum.org (opens in a new tab) - Nadace Ethereum
- Projekt postkvantové kryptografie (opens in a new tab) - Privacy Stewards of Ethereum (PSE)
- Standardy postkvantové kryptografie NIST (opens in a new tab) - NIST
- Ochrana kryptoměn zodpovědným zveřejňováním kvantových zranitelností (opens in a new tab) - Google Quantum AI
- Kvantové hranice mohou být blíž, než se zdá (opens in a new tab) - Google
- KZG a důvěryhodná nastavení
- Zdroje z workshopu leanVM + PQ na Lean Week Cambridge (2025) (opens in a new tab) - Lean Ethereum
- Hovory ACD Breakout k PQ podpisům transakcí (opens in a new tab) - Nadace Ethereum
- Hovory ACD Breakout k PQ interoperabilitě (opens in a new tab) - Nadace Ethereum
- Playlist Lean Ethereum a postkvantová bezpečnost na YouTube (opens in a new tab) - Nadace Ethereum
- Panelový rozhovor o postkvantové odolnosti (opens in a new tab) - Bankless Podcast
- Abstrakce účtu na Ethereu
- strawmap.org (opens in a new tab) - Architektura EF
- Superpositioned: Analýza průmyslu kvantových výpočtů (opens in a new tab) - Saneel Sreeni
Poslední aktualizace stránky: 9. dubna 2026
