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Conocimiento curioso: los desafíos de la migración de Bitcoin resistente a la computación cuántica radican en la expansión de datos

La criptografía resistente a la computación cuántica se está convirtiendo en una dirección de preparación a largo plazo en la industria de blockchain. La última investigación de BNB Chain Research muestra que, en el futuro, cuando las cadenas públicas cambien a firmas resistentes a la computación cuántica, el problema más difícil puede no ser el sistema de consenso, sino el aumento evidente en el volumen de transacciones y bloques, lo que ralentizará la propagación y el procesamiento de la red.

El volumen de transacciones aumenta notablemente

El estudio tomó como ejemplo BSC, probando el funcionamiento tras la firma de transacciones con ML-DSA-44 y la tecnología de agregación pqSTARK. El objetivo es reemplazar gradualmente soluciones existentes como ECDSA y BLS, ya que estos sistemas criptográficos podrían enfrentar riesgos de破解 por computación cuántica en el futuro lejano.

El informe indica que, desde un punto de vista técnico, los sistemas en cadena ya pueden comenzar a prepararse para la seguridad contra la computación cuántica, pero a un costo no menor. Actualmente, una transacción normal en BSC ocupa aproximadamente 110 bytes; si se cambia a ML-DSA-44, el volumen promedio de la transacción aumentará a unos 2.5 KB.

Bajo cargas de transacción similares, el tamaño del bloque también aumentará en paralelo, de aproximadamente 130 KB a casi 2 MB. Para cadenas públicas de alto rendimiento, esto significa que los nodos deben transmitir más datos, lo que aumenta claramente la presión en la red.

Transacción normal: de aproximadamente 110 bytes a 2.5 KB

Tamaño del bloque: de aproximadamente 130 KB a casi 2 MB

Reducción en rendimiento: aproximadamente 40% a 50% en las pruebas

El cuello de botella no está en la capa de consenso

El estudio muestra que la disminución del rendimiento se debe principalmente a la ralentización en la propagación de bloques más grandes, y no a la falla del mecanismo de consenso en sí. En las pruebas, el rendimiento de la red cayó aproximadamente entre un 40% y un 50%, y la latencia de confirmación final interregional también se volvió más evidente bajo cargas altas.

Los investigadores señalan que, gracias a la compresión con pqSTARK, la eficiencia de agregación de firmas de los verificadores sigue siendo relativamente alta, y los datos relacionados pueden comprimirse aproximadamente 43 veces. Esto significa que la agregación de consenso en sí misma aún puede mantener una buena eficiencia, pero la verdadera presión recae más en la capa de transmisión de datos de la red.

Por qué elegir ML-DSA-44

BNB Chain Research explica que la razón por la cual se eligió ML-DSA-44 en lugar de soluciones similares de mayor tamaño es principalmente para equilibrar seguridad, tamaño de firma y velocidad de verificación. Para cadenas públicas de alto rendimiento, esta versión está más cerca de ser viable.

El informe también menciona que, actualmente, las computadoras cuánticas no pueden romper directamente los sistemas criptográficos utilizados por Bitcoin o BSC en condiciones reales, por lo que esta investigación es más una preparación prospectiva que una respuesta urgente a riesgos inmediatos.

En general, la señal que emite esta investigación es que la blockchain no es incapaz de avanzar hacia la seguridad cuántica, pero si desea mantener la velocidad y la escalabilidad actuales, la red subyacente y la infraestructura podrían necesitar una actualización.