Una de las mayores innovaciones descubiertas en el ámbito de la informática es la computación cuántica. Si bien esto promete enormes beneficios para la humanidad, existen amenazas relacionadas con lo que la computación cuántica puede causar.
Hablando en ETHTaipei, Vitalik Buterin explicado el potencial de la computación cuántica en el espacio blockchain, qué se está haciendo hoy y cómo enfrentar las amenazas cuánticas en la industria.
¿Qué es la computación cuántica y las amenazas cuánticas?
Las amenazas habilitadas por la tecnología cuántica se refieren a riesgos y vulnerabilidades de ciberseguridad que surgen de los avances en la tecnología de computación cuántica.
La computación cuántica tiene el potencial de transformar la informática al resolver problemas complejos mucho más rápido que las computadoras tradicionales. Sin embargo, este mismo poder también puede suponer un gran desafío para los métodos de cifrado actuales.
Una preocupación importante es que las computadoras cuánticas puedan hacer que muchos algoritmos de cifrado actuales queden obsoletos.
Por ejemplo, los algoritmos utilizados para proteger datos confidenciales durante la transmisión, como RSA y ECC (criptografía de curva elíptica), se basan en problemas matemáticos que son difíciles de resolver para las computadoras tradicionales, pero que podrían resolverse fácilmente mediante computadoras cuánticas utilizando algoritmos como el algoritmo de Shor.
Como resultado, la información confidencial protegida por estos métodos de cifrado podría volverse susceptible a la interceptación y el descifrado por parte de adversarios con acceso a computadoras cuánticas. Esto incluye datos personales, transacciones financieras, comunicaciones gubernamentales y más.
Las amenazas cuánticas también incluyen el potencial de ataques cuánticos a redes blockchain y otros sistemas descentralizados.
Estos ataques podrían comprometer la integridad de las transacciones, alterar los mecanismos de consenso y socavar la seguridad de los activos digitales.
La presencia de algoritmos resistentes a los cuánticos.
Vitalik mencionó que a pesar de las preocupaciones sobre estas amenazas, existen algoritmos resistentes a los cuánticos disponibles para cada aspecto vulnerable afectado por las computadoras cuánticas.
«Las computadoras cuánticas rompen las firmas de curvas elípticas existentes, pero tenemos varias alternativas resistentes a los cuánticos basadas en funciones hash, redes e isogenias», añadió.
Continuó explicando que, aunque se han abordado teóricamente soluciones como los algoritmos basados en celosías y en isogenias, así como Starks, todavía no son del todo prácticos.
Sin embargo, también reveló que actualmente existen sistemas con mecanismos de recuperación para proteger la mayoría de los fondos. Se están realizando esfuerzos para lograr una resistencia cuántica completa tanto para los usuarios como para los protocolos.
Abstracción de cuentas y resistencia cuántica incorporada para Ethereum
Para abordar este desafío de manera efectiva, explicó que la incorporación de la abstracción de cuentas permitiría a los usuarios seleccionar algoritmos de firma resistentes a los cuánticos.
Esto significa que los usuarios tendrían la opción de utilizar algoritmos de firma que sean resistentes a los ataques de computadoras cuánticas, mejorando así la seguridad de sus cuentas y transacciones.
También sugirió mejorar la capa de consenso de Ethereum para resistir ataques cuánticos. Propuso reconsiderar el uso de esquemas de firma actuales como BLS, abogando por la adopción de firmas de 8192 bits por ranura como una opción más segura.
BLS y firmas de 8192 bits
Las firmas BLS (Boneh-Lynn-Shacham) juegan un papel importante en Ethereum, particularmente en su protocolo de cadena de balizas para Prueba de participación. Estas firmas ofrecen agregación y verificación de firmas eficientes, lo que mejora la escalabilidad y la eficiencia dentro de la purple.
Al utilizar firmas BLS con la curva elíptica BLS12-381, Ethereum puede reducir los costos computacionales y mejorar el proceso de verificación, lo que lo hace más escalable.
En el contexto de Ethereum, las firmas de 8192 bits se refieren a la cantidad de firmas procesadas por ranura en la cadena Ethereum. Este número específico es significativo porque representa la carga que la purple Ethereum tiene que manejar en términos de firmas por ranura, lo que afecta la eficiencia y escalabilidad del sistema.
El manejo de 8192 firmas por ranura es critical para el mecanismo de prueba de participación de Ethereum, donde los validadores firman mensajes para proteger la purple.
Este gran volumen de firmas plantea desafíos técnicos debido a la complejidad computacional que implica procesar y verificar una cantidad tan grande de firmas. El objetivo es gestionar esta carga de forma eficaz manteniendo la seguridad y la descentralización de la red.
En resumen, Vitalik imagina un futuro en el que las amenazas cuánticas plantearán desafíos al espacio blockchain. Para abordar este escenario inevitable, sugiere que más allá de los experimentos en curso, puede ser necesario transformar la cadena de bloques Ethereum en una infraestructura resistente a las amenazas cuánticas.
