Некоторые элементы дорожной карты необязательно направлены на масштабирование и повышение безопасности Ethereum в краткосрочной перспективе, вместо этого они нацелены на повышение стабильности и надежности Ethereum в далеком будущем.
Квантовая устойчивость
Когда квантовые компьютеры станут реальностью, некоторые криптографические средства, обеспечивающие безопасность Ethereum сегодня, будут скомпрометированы. Несмотря на то, что сегодняшнее состояние развития квантовых компьютеров отстает примерно на декаду от того, которое будет представлять опасность для современной криптографии, Ethereum создавался, чтобы быть безопасным на протяжении сотен лет. А это значит, что необходимо сделать Ethereum квантово-устойчивым(opens in a new tab) как можно скорее.
Проблема, с которой сталкиваются разработчики Ethereum, заключается в том, что текущий протокол доказательства участия опирается на очень эффективную схему подписи, известную как BLS, для агрегирования голосов за действительные блоки. Эта схема подписи нарушается квантовыми компьютерами, но квантово-устойчивые альтернативы не столь эффективны.
Схемы обязательств KZG используются в нескольких местах Ethereum для создания криптографических секретов, которые известны как квантово-уязвимые. В настоящее время, это обходится с помощью «настроек с доверием», где многие пользователи создают случайность, которая не может быть обратно спроектирована квантовым компьютером. Однако идеальным решением было бы просто включение квантово-безопасной криптографии. Существуют два ведущих подхода, которые могли бы стать эффективной заменой схемы BLS: подписи на основе STARK(opens in a new tab) и подписи на основе решетки(opens in a new tab). Пока они находятся на стадии изучения и подготовки прототипов.
Подробнее о KZG и настройках с довериемБолее простой и эффективный Ethereum
Сложность создает возможности для ошибок и уязвимостей, которые могут быть использованы злоумышленниками. Таким образом, частью дорожной карты является упрощение Ethereum и удаление кода, который остался в системе после различных обновлений, но больше не нужен или теперь может быть улучшен. Разработчикам легче поддерживать базу кода и рассуждать о ней, если она компактнее и проще.
Существует несколько обновлений, которые будут воплощены в виртуальной машине Ethereum (EVM) для упрощения и повышения эффективности. Они включают в себя удаление машинного кода SELFDESTRUCT(opens in a new tab) — редко используемой команды, которая больше не нужна и в некоторых обстоятельствах может быть опасной для использования, особенно в сочетании с другими будущими обновлениями для модели хранения Ethereum. Клиенты Ethereum также до сих пор поддерживают некоторые старые типы транзакций, которые теперь могут быть полностью удалены. Способ вычислений, связанных с газом, тоже может быть улучшен. Могут быть добавлены более эффективные методы арифметики, лежащие в основе некоторых криптографических операций.
Аналогично: есть обновления, которые могут быть сделаны для других частей современных клиентов Ethereum. Одни из примеров — текущие клиенты выполнения и консенсуса используют разный тип сжатия данных. Будет гораздо проще и интуитивно понятнее обмениваться данными между клиентами, если схема сжатия будет единой по всей сети.
Текущий прогресс
Большинство обновлений, необходимых для будущей защиты Ethereum, все еще находятся в стадии исследования, До реализации может пройти еще несколько лет. Такие обновления, как удаление SELF-DESTRUCT и гармонизация схемы сжатия, используемой в клиентах выполнения и консенсуса, скорее всего, появятся раньше, чем квантово-устойчивая криптография.
Дополнительная литература