Introdução

Nos últimos anos, os sistemas baseados no chamado blockchain ganharam grande popularidade, atraindo usuários com uma série de suas vantagens: descentralização, imutabilidade de dados, transparência, além da ausência de um centro confiável, ou seja, um intermediário. Oferecer tais benefícios é possível graças a duas “baleias” do blockchain: criptografia assimétrica e o uso de funções hash . Porém, devido ao desenvolvimento da computação quântica, a segurança dessas primitivas ficou ameaçada, portanto, torna-se necessário encontrar novas abordagens para a construção de uma blockchain que seja resistente a ataques utilizando um computador quântico - o chamado blockchain pós - quântico.... Este artigo destaca quais partes da blockchain são mais vulneráveis ​​a ataques usando um computador quântico, o quão reais essas ameaças são, quais abordagens existem para construir uma blockchain pós-quântica resistente a elas e como essas abordagens são aplicáveis.

Dispositivo Blockchain

, , , . , — , , , . , .

, , : , proof-of-work (.: ), . , - . . , .

, . : , , , , , . , ECDSA (.: Elliptic Curve Digital Signature Algorithm), DSA (.: Digital Signature Algorithm), . , . , , , RSA (.: Rivest Shamir Adleman), , , . , , , .

, : . , - . , , .

, , , . , , . , .

, . , , . , .

. , $$$f(x)$, . , $$$U_f(x)$, $$$0$, $$$x$ $$$f$, $$$1$ — . , , , , . $$$x$, , $$$x$, , . , . $$$f$ , $$$1$. , $$$f$ , , .

proof-of-work

, , , . , (.: ASIC), , . , , , , , , . , , .

, , , , proof-of-work. , , , BlackCoin, proof-of-stake (.: ), , , . Proof-of-stake , .

proof-of-stake - , , , , . . , , , - , .

, , , . - , , RSA, ECDSA, ECDH, DSA, , . , , , .

,

, , , , , , — . , , , , . -, , , , , , . -, , , . Bitcoin’, 60 310, , , 2030 1. , “” , , . , , : . , , .

, , . , 2016 NIST (.: ) , 2022 . , .

(.: code based), McEliece, , RSA, . , , Niederreiter’, , . , NP- , . , , , , , , , . , , LDPC (.: Low Density Parity Check), .

(.: lattice based), NIST . n- . , , , , (Shortest Vector Problem) (Closest Vector Problem), . , , . , , , (.: Short Integer Solution), , .

, , (.: hash based), , -. 70- RSA DSA, , . , . , , .

, . , , proof-of-work, , proof-of-stack. , , , , . , , , , , — .