Engenheiros chineses criam a melhor segurança pós-quântica para blockchain

O Chinese Journal of Software publicou recentemente um artigo sobre um novo método para proteger o blockchain contra ataques de computadores quânticos. Chegará o momento em que os métodos tradicionais de criptografia baseados em matemática clássica serão vulneráveis ​​a ataques de sistemas quânticos. O “trenó” para viajar pelo novo mundo pós-quântico da troca de dados deve ser preparado com antecedência, em particular, com o desenvolvimento de novos métodos de criptografia robustos.

Fonte da imagem: Grok 3 gerado por IA

Hoje, o blockchain não é apenas, e nem tanto, uma criptomoeda, mas sim bancos de dados distribuídos e altamente protegidos. Nesse sentido, a tecnologia blockchain continuará a se desenvolver. O problema é que as tecnologias modernas de proteção de blockchain dependem de matemática comum, incluindo, por exemplo, a fatoração de números grandes. Supercomputadores modernos não serão capazes de decifrá-la em um tempo razoável, mas sistemas quânticos, quando surgirem em dez anos ou mais, prometem superar facilmente essa criptografia.

«Em particular, a proteção existente baseada em assinaturas digitais torna-se vulnerável a ataques quânticos, alertam os desenvolvedores. “Os invasores podem falsificar dados secretamente ou inserir registros maliciosos, comprometendo a integridade e a consistência do blockchain.”

Para evitar problemas com falsificação de registros em bancos de dados distribuídos no futuro, cientistas chineses propuseram proteger o blockchain com a tecnologia EQAS baseada no algoritmo de criptografia pós-quântica SPHINCS, introduzido pela primeira vez em 2015. Em vez de matemática complexa, a criptografia SPHINCS é baseada em funções de hash resistentes a quantum ou verificações matemáticas mais simples, o que, em particular, acelera o trabalho com o blockchain tanto do lado do usuário quanto do servidor, e isso também vale muito.

No sistema EQAS, o armazenamento de dados também é separado da verificação. O sistema EQAS gera provas usando uma estrutura de “árvore dinâmica” e, em seguida, as verifica usando uma estrutura eficiente de “superárvore”. A solução proposta, devido à sua arquitetura em árvore, aumenta a escalabilidade e o desempenho, ao mesmo tempo que reduz a carga nos servidores.

Durante o estudo, a equipe também testou a segurança e a eficiência do EQAS. Ao otimizar os parâmetros, foi possível obter assinaturas digitais menores e acelerar a verificação sem comprometer a segurança. Por exemplo, durante a simulação, o EQAS levou cerca de 40 segundos para concluir as tarefas de autenticação e armazenamento — muito mais rápido do que o tempo de confirmação atual na blockchain Ethereum, que é de cerca de 180 segundos (15 segundos para cada um dos 12 blocos — o padrão de confirmação adotado pela Ethereum).