Solana ha promovido Quantumglow, una propuesta de adaptación poscuántica de Alpenglow diseñada para proteger el consenso mientras preserva la finalidad rápida de la red.
Resumen
- Quantumglow propone cambios en las firmas de los validadores y en la autenticación de bloques sin anunciar una fecha de despliegue.
- Anza publicó la investigación subyacente en julio, antes del último video explicativo de Solana.
- La activación en la mainnet de Alpenglow es independiente de los cambios poscuánticos propuestos a su criptografía.
- El BIP-360 de Bitcoin se dirige a las claves públicas expuestas, con firmas adicionales necesarias para una protección más completa.
Solana Developers describió la propuesta en una publicación de video del 22 de octubre, presentándola como una forma de asegurar el acuerdo entre validadores contra ataques cuánticos. La cuenta principal de Solana compartió el explicativo y afirmó que la red "ha sido temprana en la preparación cuántica y sigue a la vanguardia en su preparación".
Ninguno de los anuncios proporcionó una fecha de activación ni identificó un Documento de Mejora de Solana específico de Quantumglow, conocido como SIMD. La publicación del desarrollador describió una adaptación en propuesta, sin anunciar una actualización de seguridad desplegada.
La investigación es anterior al último explicativo. Anza publicó su descripción general de Quantumglow el 30 de julio, nombrando a Quentin Kniep, Kobi Sliwinski y Roger Wattenhofer como sus autores y dirigiendo a los lectores a la Sección 5 del whitepaper actualizado de Alpenglow.
Quantumglow cambia cómo los validadores autentican el acuerdo
La descripción general de Anza de julio identifica dos obstáculos para reemplazar la criptografía existente de Alpenglow. Las firmas poscuánticas ocupan más espacio, mientras que la agregación compacta de firmas utilizada para probar el acuerdo de los validadores no tiene un reemplazo listo comparable bajo los requisitos de los investigadores.
Los autores proponen Ax, abreviatura de Alpenglow XMSS, un esquema de firma basado en hash adaptado al protocolo. Los validadores intercambiarían y almacenarían en caché material de clave pública de un solo uso antes de su uso, reduciendo la información que debe acompañar a las firmas posteriores.
Para la autenticación de bloques, Anza describe un compromiso firmado que cubre la carga útil del bloque, respaldado por canales de comunicación autenticados. Su diseño elimina la necesidad de adjuntar una gran firma poscuántica a cada pieza de datos del bloque.
La investigación adjunta sobre firmas de quórum distribuido explica el segundo cambio. Kniep, Jakub Sliwinski y Wattenhofer describen el traslado de los certificados desde los mensajes enviados a través de la red hacia eventos registrados localmente después de que un nodo reúne suficiente evidencia.
Su artículo, enviado el 20 de julio, utiliza firmas ordinarias y un mecanismo de difusión de aprobación. Separa la evidencia que respalda la seguridad de la evidencia que respalda la vivacidad, la capacidad del protocolo de seguir avanzando.
Los investigadores afirman que cada mensaje mantiene un tamaño constante independientemente del número de nodos, aunque la comunicación total crece de forma cuadrática. Su afirmación de rendimiento se refiere al diseño propuesto y a sus supuestos declarados, sin establecer un resultado medido en la mainnet.
El despliegue de Alpenglow de Solana tiene un registro de activación separado
La página de actualizaciones de la Solana Foundation identifica a Alpenglow como activo en la mainnet tras su activación en la época 1064 el 21 de octubre. La Fundación enumera aproximadamente 150 milisegundos como su objetivo de finalidad, en comparación con 12,8 segundos para TowerBFT.
La Fundación registra el consenso de Alpenglow comenzando en el slot 459.653.000, después de un bloque génesis certificado por votos de 446 de 654 validadores. Su documentación separa el sistema de votación Votor desplegado de Rotor, un componente de distribución de datos reservado para una versión posterior.
Antes de esa transición, crypto.news informó previamente sobre la migración de consenso planificada y sus requisitos para operadores. La cobertura del 19 de octubre documentó la necesidad de software de validador compatible y financiamiento suficiente de la cuenta de voto.
SIMD-0326 especifica las porciones Votor de Alpenglow y hace referencia a la versión 1.1 de su whitepaper. La propuesta deja explícitamente Rotor para un SIMD separado, mostrando que la especificación de consenso original no cubre todos los componentes discutidos en investigaciones posteriores.
La Fundación Solana afirma que Alpenglow deja sin cambios la ejecución de transacciones, los programas y la mecánica de comisiones de transacción. Su guía de migración establece que los usuarios comunes no necesitan cambiar cómo firman, envían o aprueban transacciones.
La eliminación de los votos en cadena genera cambios separados para los servicios de analítica. Como se detalla en la cobertura del 20 de octubre sobre la eliminación de transacciones de voto, la Fundación instruye a los exploradores a restablecer las métricas que contaban los votos de validadores junto con las transacciones de usuarios.
La protección de billeteras requiere trabajo más allá del consenso
La evaluación de seguridad de Anza del 27 de abril identifica vulnerabilidades cuánticas distintas en cuentas, propagación de bloques, consenso y programas definidos por el usuario. Max Resnick y Sam Kim advierten que un atacante capaz de romper Ed25519 podría falsificar firmas de cuentas, mientras que votos de consenso falsificados podrían respaldar confirmaciones en conflicto.
Su lista de verificación exige trabajo en migración de cuentas, verificación de firmas de transacciones, herramientas criptográficas de red y a nivel de programa. La evaluación no se compromete con un único esquema de firma post-cuántica.
Las primeras implementaciones de Falcon formaron otra parte de esa preparación. La cobertura del 28 de abril documentó las pruebas de Anza y Firedancer de la tecnología de firmas, con los equipos describiéndola como una opción para una posible activación futura.
La evaluación de Anza describe una prueba de concepto de migración que vincula una cuenta existente a una nueva clave pública post-cuántica. Los autores distinguen dicha migración de cuentas de los programas de bóveda opcionales, que no pueden asegurar de forma independiente el consenso, la red o cada aplicación que utilice firmas vulnerables.
El BIP-360 de Bitcoin aborda las claves expuestas
La especificación BIP-360 de Bitcoin propone salidas Pay-to-Merkle-Root mediante un soft fork, eliminando la opción de gasto por ruta de clave utilizada por Taproot. Sus autores describen la protección contra ataques a claves públicas expuestas durante largos períodos.
El borrador separa explícitamente esa protección de los ataques realizados mientras una transacción de gasto espera confirmación. Sus autores afirman que la protección contra esas exposiciones más breves podría requerir firmas post-cuánticas mediante una propuesta separada.
La motivación del BIP-360 describe la recuperación cuántica de claves como la derivación de una clave privada a partir de una clave pública rompiendo el supuesto del logaritmo discreto. Los autores afirman que el momento y la viabilidad eventual de una computadora cuántica criptográficamente relevante siguen sin estar claros. Su propuesta no establece una fecha en la que dicho ataque se vuelva práctico ni determina que el hardware actual pueda realizarlo.
El repositorio enumera el BIP-360 como un borrador escrito por Hunter Beast, Ethan Heilman e Isabel Foxen Duke. Su resumen establece que el tipo de salida propuesto conserva la funcionalidad del árbol de scripts mientras elimina el gasto por ruta de clave vulnerable a la cuántica.
