L'emergenza quantistica: la corsa di Ethereum contro il tempo

Ethereum si prepara alle minacce quantistiche. Come reagisce la comunità alla nuova proposta di Buterin e quanto è concreto il pericolo?

Il progresso esponenziale della tecnologia dell’informatica quantistica rappresenta una sfida scoraggiante per le piattaforme blockchain, minando potenzialmente i protocolli di sicurezza che costituiscono il fondamento di queste reti, e Ethereum (ETH) non fa eccezione. 

In risposta a questa pressante preoccupazione, Vitalik Buterin, co-fondatore di Ethereum, ha guidato le discussioni sulla ricerca su Ethereum, con l'obiettivo di affrontare e mitigare le vulnerabilità che l'informatica quantistica introduce in Ethereum.

Approfondimento sulla strategia di Buterin 

Buterin prevede una potenziale “emergenza quantistica”, in cui l’avvento delle capacità di calcolo quantistico potrebbe portare al furto su larga scala delle risorse di Ethereum.

Per contrastare questa minaccia imminente, Buterin ha proposto un approccio articolato, a partire dall’implementazione di un hard fork della rete Ethereum. 

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Visualizzazione della strategia di Buterin da parte di un membro della comunità | Fonte: ricerca su Ethereum

Questo hard fork riporterebbe effettivamente la rete a uno stato precedente a qualsiasi potenziale furto, richiedendo agli utenti di adottare un nuovo software di portafoglio progettato esplicitamente per contrastare attacchi futuri.

Al centro della strategia di Buterin c'è l'adozione di un nuovo tipo di transazione delineata nell'Ethereum Improvement Proposal (EIP) 7560. Questo tipo di transazione sfrutta tecniche crittografiche avanzate, comprese le firme Winternitz e le tecnologie a prova di conoscenza zero come STARK, con l'obiettivo di proteggere le transazioni dalle minacce quantistiche. attacchi salvaguardando le chiavi private degli utenti dall'esposizione.

Inoltre, Buterin sostiene l'integrazione dell'astrazione dell'account ERC-4337 per i portafogli smart contract, aumentando la sicurezza impedendo l'esposizione delle chiavi private durante il processo di firma. 

L'astrazione dell'account funge da "portafoglio di contratti intelligenti", consentendo agli utenti di interagire con la rete Ethereum senza possedere le proprie chiavi private o dover mantenere Ether per i costi di transazione.

In caso di emergenza quantistica, gli utenti che non hanno eseguito transazioni dai loro portafogli Ethereum rimarrebbero protetti, poiché solo gli indirizzi dei loro portafogli sono pubblici. 

Buterin ha anche suggerito che l’infrastruttura necessaria per attuare l’hard fork proposto potrebbe teoricamente iniziare lo sviluppo immediatamente.

Reazione della comunità

La comunità di Ethereum sta discutendo attivamente la proposta di Buterin per una strategia di hard fork per proteggere Ethereum da possibili attacchi quantistici. Questo argomento ha suscitato interesse e preoccupazione tra i membri.

Sebbene sia riconosciuta l’importanza di prepararsi alle minacce quantistiche, c’è scetticismo sull’efficacia di queste misure contro gli utenti malintenzionati con accesso all’informatica quantistica. DogeProtocol, un membro della comunità, ha sollevato dubbi sull'identificazione dei titolari di account legittimi rispetto agli aggressori in scenari in cui i computer quantistici possono penetrare nei portafogli Ethereum.

DogeProtocol ha suggerito di utilizzare algoritmi standardizzati NIST combinati con algoritmi classici. Tuttavia, ciò potrebbe portare a blocchi di dimensioni maggiori a causa delle maggiori dimensioni della firma e della chiave pubblica in molti metodi post-quantistici.

Un altro membro della comunità, nvmmonkey, consiglia una strategia preventiva. Suggeriscono di integrare un sistema di apprendimento automatico nella rete dei nodi di Ethereum per individuare transazioni sospette di grandi dimensioni che potrebbero indicare attività non sicure, attivando protocolli di emergenza come il fork di emergenza Stark.

Rischi posti dai computer quantistici alla blockchain

La tecnologia Blockchain, comprese le criptovalute come Bitcoin ed Ethereum, si basa su algoritmi crittografici come l'algoritmo Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) per proteggere le transazioni e mantenere l'integrità del registro distribuito. 

Tuttavia, gli algoritmi quantistici, in particolare l'algoritmo di Shor sviluppato da Peter Shor nel 1994, rappresentano una minaccia risolvendo potenzialmente il problema del logaritmo discreto sulle curve ellittiche, che è la base della sicurezza dell'ECDSA. 

Questa capacità potrebbe consentire a un computer quantistico di falsificare firme digitali e, quindi, di controllare tutti i fondi associati a tali firme.

I computer quantistici potrebbero anche minare altre pratiche crittografiche all’interno della tecnologia blockchain, compreso il processo di hashing, che è fondamentale per il mining e la creazione di nuovi blocchi. 

Sebbene l'hashing (ad esempio SHA-256 in Bitcoin) non venga interrotto direttamente dall'algoritmo di Shor, l'algoritmo di Grover, un altro algoritmo quantistico, potrebbe teoricamente accelerare il processo di ricerca della preimmagine di un hash, sebbene l'accelerazione sia meno drammatica di quella di Shor per la crittografia .

Salto quantico: siamo preparati?

Sebbene gli attuali computer quantistici non siano ancora in grado di violare l’ECDSA su scala pratica, il rapido ritmo dei progressi suggerisce che la minaccia potrebbe diventare reale entro i prossimi anni. Google prevede di costruire un computer quantistico in grado di gestire estesi calcoli aziendali e scientifici senza errori entro il 2029.

IBM ha recentemente presentato “IBM Quantum Heron”, il suo processore quantistico più avanzato. Questo processore si distingue per le sue elevate prestazioni e i bassi tassi di errore. IBM ha anche presentato l'IBM Quantum System Two, un nuovo computer quantistico modulare. Questo sistema, già in funzione a New York, è progettato per affrontare complessi calcoli scientifici e aziendali.

La minaccia quantistica alla crittografia attuale è un fatto ampiamente riconosciuto dai ricercatori. Vi è una crescente enfasi sullo sviluppo e sull’implementazione di algoritmi crittografici resistenti ai quanti o post-quantistici.

Ad esempio, il National Institute of Standards and Technology (NIST) ha avviato un processo per valutare e standardizzare algoritmi crittografici a chiave pubblica resistenti ai quanti. Questi potrebbero essere passi cruciali verso il mantenimento della sicurezza e della resilienza della blockchain e di altre infrastrutture digitali di fronte all’informatica quantistica.

Man mano che le capacità dei computer quantistici si evolvono, l’impegno collaborativo di ricercatori, sviluppatori e responsabili politici diventerà essenziale.

Dando priorità allo sviluppo e all’integrazione di soluzioni crittografiche resistenti ai quanti, la comunità blockchain può salvaguardare le informazioni sensibili, preservare la fiducia digitale e garantire la continua vitalità della blockchain nell’era quantistica.

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Fonte: https://crypto.news/the-quantum-emergency-ethereums-race-against-time/