इथेरियमवरील पोस्ट-क्वांटम गूढलेखन

क्वांटम संगणक अखेरीस आज इथेरियम आणि इतर बहुतांश डिजिटल प्रणाली सुरक्षित करणाऱ्या गूढलेखन पद्धती तोडण्यास सक्षम होतील. या पृष्ठावर याचा अर्थ काय आहे, हा धोका कमी करण्यासाठी नेटवर्क सक्रियपणे सुधारणा कशा विकसित करत आहे आणि तुम्हाला काय माहित असणे आवश्यक आहे हे स्पष्ट केले आहे.

पोस्ट-क्वांटम गूढलेखन का महत्त्वाचे आहे

नेटवर्क सुरक्षित ठेवण्यासाठी आणि वापरकर्त्यांच्या निधीचे संरक्षण करण्यासाठी इथेरियम च्या अनेक प्रकारांवर अवलंबून आहे. सर्वात महत्त्वाचे खालीलप्रमाणे आहेत:

• लंबवर्तुळाकार वक्र डिजिटल स्वाक्षरी अल्गोरिदम (ECDSA): व्यवहारांवर स्वाक्षरी करण्यासाठी वापरले जाणारे गूढलेखन. तुमच्या इथेरियम खात्याची सुरक्षा यावर अवलंबून असते.
• BLS स्वाक्षऱ्या: नेटवर्कच्या स्थितीवर प्रस्थापित करण्यासाठी वापरले जाते.
• KZG बहुपदी बांधिलकी (polynomial commitments): इथेरियमच्या स्केलिंग रोडमॅपमध्ये साठी वापरले जाते.
• ZK-प्रूफ प्रणाली: साखळीबाह्य (offchain) गणनेची पडताळणी करण्यासाठी रोलअप्स आणि इतर अनुप्रयोगांद्वारे वापरले जाते.

हे सर्व ॲबेलियन गटांसारख्या (Abelian groups) गणितीय संरचनांवर अवलंबून आहेत, जे पारंपारिक संगणकांसाठी कठीण आहेत परंतु Shor's algorithm (नवीन टॅबमध्ये उघडते) वापरून क्वांटम संगणकाद्वारे कार्यक्षमतेने सोडवले जाऊ शकतात.

क्वांटम संगणक इथेरियमला कधी धोका निर्माण करतील?

मार्च 2026 मध्ये, Google Quantum AI ने एक संशोधन प्रकाशित केले ज्यामध्ये असा अंदाज वर्तवला आहे की 256-बिट लंबवर्तुळाकार वक्र गूढलेखन (इथेरियम खाते स्वाक्षऱ्यांसाठी वापरत असलेला प्रकार) तोडण्यासाठी अंदाजे 1,200 लॉजिकल क्युबिट्सची आवश्यकता असू शकते. मागील अंदाजानुसार ही संख्या खूप जास्त होती. Google ने स्वतःच्या प्रणालींना पोस्ट-क्वांटम गूढलेखनावर स्थलांतरित करण्यासाठी 2029 ची अंतर्गत अंतिम मुदत निश्चित केली आहे.

सध्याचे क्वांटम हार्डवेअर या प्रमाणापासून खूप दूर आहे, जे काही हजार नॉइझी फिजिकल क्युबिट्ससह कार्य करते. लॉजिकल क्युबिट्सना (जे त्रुटी सुधारतात आणि विश्वसनीय गणना करतात) प्रत्येकी अनेक फिजिकल क्युबिट्सची आवश्यकता असते. सध्याचे हार्डवेअर आणि इथेरियमचे गूढलेखन तोडण्यासाठी आवश्यक असलेल्या गोष्टींमधील तफावत लक्षणीय आहे, परंतु ती अनेकांच्या अपेक्षेपेक्षा वेगाने कमी होत आहे. विशेष म्हणजे, यू.एस. नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ स्टँडर्ड्स अँड टेक्नॉलॉजी (NIST) 2030 पर्यंत ECDSA नाकारण्याची आणि 2035 पर्यंत त्यास परवानगी न देण्याची अपेक्षा करते.

हा कोणताही तात्काळ धोका नाही. परंतु गूढलेखन संक्रमणास वर्षे लागतात आणि इथेरियमचे सुरक्षा मॉडेल शतकानुशतके टिकण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे. इथेरियमचा प्रतिसाद हा Lean Ethereum रोडमॅप आहे, जे कोणत्याही गूढलेखन धोक्यापासून वाचू शकणाऱ्या प्रिमिटिव्ह्जभोवती इथेरियमची पुनर्बांधणी करण्याचे एक जाणीवपूर्वक, बहु-वर्षीय ध्येय आहे.

क्वांटम हल्ल्यास असुरक्षित असलेली चार क्षेत्रे

फेब्रुवारी 2026 मध्ये, विटालिक बुटेरिन यांनी इथेरियमच्या गूढलेखनाची चार भिन्न क्षेत्रे ओळखणारा एक रोडमॅप प्रकाशित केला (नवीन टॅबमध्ये उघडते) ज्यांना पोस्ट-क्वांटम अपग्रेडची आवश्यकता आहे. प्रत्येकाची आव्हाने आणि उपायांचे मार्ग वेगवेगळे आहेत.

1. सहमती स्तर BLS स्वाक्षऱ्या

हे काय करते: इथेरियमचा प्रोटोकॉल लाखो प्रमाणकांकडून मते एकत्रित करण्यासाठी BLS स्वाक्षऱ्या वापरतो. BLS अनेक स्वाक्षऱ्या एकाच स्वाक्षरीत एकत्रित करण्याची परवानगी देते, ज्यामुळे नेटवर्क कार्यक्षम राहते.

हे असुरक्षित का आहे: BLS स्वाक्षऱ्या लंबवर्तुळाकार वक्र जोड्यांवर (elliptic curve pairings) अवलंबून असतात, ज्या क्वांटम संगणक तोडू शकतो.

दृष्टिकोन: Lean Consensus रोडमॅपमध्ये दोन पूरक साधने विकसित करणे समाविष्ट आहे:

• leanXMSS: इथेरियम BLS स्वाक्षऱ्यांच्या जागी leanXMSS आणेल, जी प्रमाणकांसाठी हॅश-आधारित स्वाक्षरी योजना आहे. हॅश-आधारित स्वाक्षऱ्या क्वांटम-सुरक्षित मानल्या जातात कारण त्या केवळ हॅश फंक्शन्सच्या सुरक्षिततेवर अवलंबून असतात, ज्यांना क्वांटम संगणक कमकुवत करतात परंतु तोडत नाहीत.
• leanVM: SNARK-आधारित स्वाक्षरी एकत्रीकरणासाठी एक किमान zkVM (झिरो-नॉलेज व्हर्च्युअल मशीन). कारण हॅश-आधारित स्वाक्षऱ्या लक्षणीयरीत्या मोठ्या असतात (BLS साठी 96 बाइट्सच्या तुलनेत अंदाजे 3,000 बाइट्स), leanXMSS वर स्विच केल्याने प्रति स्लॉट लक्षणीयरीत्या अधिक डेटा तयार होईल. हे सोडवण्यासाठी, leanVM एकत्रीकरण इंजिन म्हणून कार्य करते, डेटा 250x ने संकुचित करते. हे क्वांटम-सुरक्षित योजनांवर स्विच केल्यानंतरही अनेक स्वाक्षऱ्या एकाच स्वाक्षरीत एकत्रित करण्याचे कार्यक्षमता फायदे जतन करते.

2. डेटा उपलब्धता: KZG बांधिलकी

हे काय करते: KZG बहुपदी बांधिलकी हे सुनिश्चित करते की डेटा (विशेषतः रोलअप्समधील डेटा) नेटवर्कवर उपलब्ध आहे आणि प्रत्येक नोडला तो सर्व डाउनलोड करण्याची आवश्यकता नाही.

हे असुरक्षित का आहे: KZG बांधिलकी लंबवर्तुळाकार वक्र जोड्यांवर अवलंबून असते, ही तीच गणितीय रचना आहे ज्यावर क्वांटम संगणक हल्ला करू शकतात.

सध्याची उपाययोजना: KZG बांधिलकी "विश्वसनीय सेटअप" वापरते जिथे अनेक सहभागींनी यादृच्छिकता (randomness) योगदान दिले आहे. जोपर्यंत किमान एक सहभागी प्रामाणिक होता आणि त्याने त्याचे रहस्य टाकून दिले, तोपर्यंत सेटअप सुरक्षित आहे, अगदी क्वांटम संगणकांनी नंतर ते रिव्हर्स-इंजिनिअर करण्याचा प्रयत्न केला तरीही.

दीर्घकालीन उपाय: KZG च्या जागी क्वांटम-सुरक्षित बांधिलकी योजना आणा. दोन प्रमुख उमेदवार आहेत:

• STARK-आधारित बांधिलकी: लंबवर्तुळाकार वक्रांऐवजी हॅश फंक्शन्सवर अवलंबून असतात. काही ZK-रोलअप्समध्ये आधीपासूनच वापरले जाते.
• लॅटिस-आधारित बांधिलकी: लॅटिस समस्यांच्या कठीणतेवर अवलंबून असतात, ज्या क्वांटम-प्रतिरोधक मानल्या जातात.

इथेरियमच्या प्रमाणावर कार्यक्षमता आणि व्यावहारिकतेसाठी दोन्ही दृष्टिकोनांवर अद्याप संशोधन केले जात आहे.

3. खाते स्वाक्षऱ्या: ECDSA

हे काय करते: प्रत्येक मानक इथेरियम खाते (बाह्य मालकीचे खाते, किंवा ) व्यवहारांवर स्वाक्षरी करण्यासाठी secp256k1 वक्रावर ECDSA वापरते. हेच तुमच्या निधीचे संरक्षण करते.

हे असुरक्षित का आहे: ज्या खात्याने व्यवहार पाठवला आहे, त्याची सार्वजनिक की ऑनचेन उघड होते. क्वांटम संगणक या उघड झालेल्या सार्वजनिक की डेटामधून खाजगी की मिळवू शकतो.

महत्त्वाचा बारकावा: ज्या खात्यांना फक्त इथर प्राप्त झाले आहे आणि त्यांनी कधीही व्यवहार पाठवला नाही, त्यांनी त्यांची सार्वजनिक की उघड केलेली नाही. फक्त पत्ता (सार्वजनिक कीचा हॅश) दृश्यमान असतो, जो काही अतिरिक्त संरक्षण प्रदान करतो.

दृष्टिकोन: एकाच प्रोटोकॉल-व्यापी स्थलांतराऐवजी, इथेरियम वापरकर्त्यांना स्वाक्षरी चपळता (signature agility) देण्यासाठी खाते अमूर्तीकरण (विशेषतः EIP-8141, ज्याचा 2026 च्या उत्तरार्धात Hegotá साठी विचार केला जात आहे) वापरण्याची योजना आखत आहे. संपूर्ण प्रोटोकॉल बदलण्याची वाट न पाहता वैयक्तिक खाती पोस्ट-क्वांटम स्वाक्षरी योजनेवर स्विच करू शकतात.

हा एक व्यावहारिक दृष्टिकोन आहे. ज्या वापरकर्त्यांना आणि वॉलेट्सना लवकर पोस्ट-क्वांटम संरक्षण हवे आहे ते स्वेच्छेने ते स्वीकारू शकतात, तर व्यापक स्थलांतर कालांतराने होते.

4. ॲप्लिकेशन-स्तर ZK-प्रूफ्स

हे काय करते: अंतर्निहित डेटा उघड न करता गणनेची पडताळणी करण्यासाठी L2 रोलअप्स आणि इतर अनुप्रयोगांद्वारे शून्य-ज्ञान पुरावा प्रणाली वापरल्या जातात.

हे असुरक्षित का आहे: अनेक लोकप्रिय ZK-प्रूफ प्रणाली (लंबवर्तुळाकार वक्र जोड्या वापरणारे SNARKs) क्वांटम-असुरक्षित गृहितकांवर अवलंबून असतात.

दृष्टिकोन: STARKs, जे लंबवर्तुळाकार वक्रांऐवजी हॅश फंक्शन्सवर अवलंबून असतात, ते आधीपासूनच क्वांटम-प्रतिरोधक आहेत आणि अनेक रोलअप्सद्वारे वापरले जातात. STARK-आधारित प्रणालींचा नैसर्गिक इकोसिस्टम अवलंब आधीपासूनच ॲप्लिकेशन स्तरावर पोस्ट-क्वांटम सुरक्षा प्रदान करत आहे.

NIST मानके

ऑगस्ट 2024 मध्ये, यू.एस. नॅशनल इन्स्टिट्यूट ऑफ स्टँडर्ड्स अँड टेक्नॉलॉजी (NIST) ने तीन पोस्ट-क्वांटम गूढलेखन मानके अंतिम केली (नवीन टॅबमध्ये उघडते). हे महत्त्वाचे आहेत कारण ते इथेरियमसह संपूर्ण तंत्रज्ञान उद्योगाला, प्रत्येक प्रकल्पाने स्वतःचे शोध लावण्याऐवजी, तयार करण्यासाठी तपासलेल्या अल्गोरिदमचा एक सामायिक संच देतात.

ही मानके व्यापक उद्योगाच्या पोस्ट-क्वांटम संक्रमणासाठी पाया प्रदान करतात. इथेरियमचे कार्य यावर आधारित आहे आणि त्यांचा विस्तार करते, विशेषतः विकेंद्रित नेटवर्कच्या अद्वितीय आव्हानांवर लक्ष केंद्रित करते जिथे कार्यक्षमता आणि एकत्रीकरण महत्त्वाचे असते.

इथेरियम फाउंडेशनचा दृष्टिकोन

इथेरियम फाउंडेशनने जानेवारी 2026 मध्ये थॉमस कोरात्जर यांच्या नेतृत्वाखाली एक समर्पित पोस्ट-क्वांटम सुरक्षा संघ स्थापन केला. संघाच्या कार्याचा मागोवा pq.ethereum.org (नवीन टॅबमध्ये उघडते) वर सार्वजनिकरित्या घेतला जातो.

सध्याची क्रियाकलाप (एप्रिल 2026 पर्यंत)

• साप्ताहिक इंटरऑप डेव्हनेट्स: Lighthouse, Grandine, Zeam, Ream Labs आणि PierTwo यांसारख्या 10 हून अधिक क्लायंट टीम्स नियमित पोस्ट-क्वांटम आंतरकार्यक्षमता चाचणीमध्ये सहभागी होतात.
• पोसायडन पारितोषिक (Poseidon Prize): हॅश-आधारित क्रिप्टोग्राफिक प्रिमिटिव्ह्जमधील सुधारणांना लक्ष्य करणारे $1 दशलक्ष संशोधन पारितोषिक.
• ओपन-सोर्स अंमलबजावणी: leanXMSS, leanVM, leanSpec (Python), leanSig (Rust), आणि leanMultisig हे सर्व leanEthereum GitHub संस्थेअंतर्गत (नवीन टॅबमध्ये उघडते) उपलब्ध आहेत.
• दुसरी वार्षिक PQ संशोधन माघार (Retreat): 9-ऑक्टोबर-2026 ते 12-ऑक्टोबर-2026 दरम्यान केंब्रिज, यूके येथे नियोजित.
• NIST संरेखन: इथेरियमचे कार्य ऑगस्ट 2024 मध्ये NIST द्वारे अंतिम केलेल्या पोस्ट-क्वांटम गूढलेखन मानकांवर (जसे की ML-KEM, ML-DSA, आणि SLH-DSA) आधारित आहे.

स्थलांतर टप्पे

टीमने इथेरियममध्ये पोस्ट-क्वांटम गूढलेखन टप्प्याटप्प्याने सादर करण्यासाठी प्रोटोकॉल अपग्रेड्सची मालिका रेखाटली आहे. हे नियोजनाचे टप्पे आहेत, हमी दिलेली बांधिलकी नाही. नावे आणि क्रम बदलू शकतात.

लक्ष्य: संरचित फोर्क टप्पे अंदाजे 2029 पर्यंत मुख्य पोस्ट-क्वांटम पायाभूत सुविधा पूर्ण करण्याचे लक्ष्य ठेवतात. संपूर्ण एक्झिक्यूशन-स्तर आणि इकोसिस्टम स्थलांतर त्यापलीकडे विस्तारते.

वापरकर्त्यांना काय करण्याची आवश्यकता आहे?

सध्या: काहीही नाही. तुमचा निधी सुरक्षित आहे. आज कोणताही क्वांटम संगणक इथेरियमच्या गूढलेखनाला धोका निर्माण करू शकत नाही.

भविष्यात: एकदा इथेरियमवर पोस्ट-क्वांटम स्वाक्षरी योजनांना व्यापकपणे समर्थन मिळाल्यावर (Hegotá हार्ड फोर्क आणि EIP-8141 च्या अंमलबजावणीनंतर अपेक्षित), तुम्हाला तुमचे खाते क्वांटम-सुरक्षित स्वाक्षऱ्यांवर स्थलांतरित करावे लागेल. वॉलेट सॉफ्टवेअर तुम्हाला या संक्रमणादरम्यान मार्गदर्शन करेल.

जर तुमच्या खात्याने कधीही व्यवहार पाठवला नसेल (म्हणजे तुमची सार्वजनिक की ऑनचेन उघड झाली नसेल), तर त्याला संरक्षणाचा अतिरिक्त स्तर आहे. परंतु सर्व खात्यांनी अखेरीस स्थलांतर केले पाहिजे.

सुप्त वॉलेट्स (ज्या खात्यांच्या मालकांना स्थलांतर करण्याच्या आवश्यकतेबद्दल माहिती नसेल) कसे हाताळायचे हा प्रश्न एक खुला प्रशासन विषय आहे. इथेरियम समुदायाचे अद्याप यावर एकमत झालेले नाही.

वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

पुढील वाचन

• pq.ethereum.org (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - इथेरियम फाउंडेशन
• पोस्ट-क्वांटम गूढलेखन प्रकल्प (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - प्रायव्हसी स्ट्युअर्ड्स ऑफ इथेरियम (PSE)
• NIST पोस्ट-क्वांटम गूढलेखन मानके (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - NIST
• क्वांटम असुरक्षा जबाबदारीने उघड करून क्रिप्टोकरन्सीचे रक्षण करणे (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - Google Quantum AI
• क्वांटम सीमा दिसतात त्यापेक्षा जवळ असू शकतात (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - Google
• KZG आणि विश्वसनीय सेटअप्स
• Lean Week Cambridge (2025) leanVM + PQ कार्यशाळा संसाधने (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - Lean Ethereum
• PQ व्यवहार स्वाक्षऱ्या ACD ब्रेकआउट कॉल्स (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - इथेरियम फाउंडेशन
• PQ इंटरऑप ACD ब्रेकआउट कॉल्स (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - इथेरियम फाउंडेशन
• Lean Ethereum आणि पोस्ट-क्वांटम सुरक्षा YouTube प्लेलिस्ट (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - इथेरियम फाउंडेशन
• पॅनेल मुलाखत पोस्ट-क्वांटम प्रतिकार (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - Bankless Podcast
• इथेरियमवरील खाते अमूर्तीकरण
• strawmap.org (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - EF Architecture
• सुपरपोझिशन्ड: क्वांटम संगणन उद्योगाचे विश्लेषण (नवीन टॅबमध्ये उघडते) - Saneel Sreeni