Saat ini diskusi tentang komputasi kuantum benar-benar menjadi penting. Terutama ketika Vitalik Buterin merilis peta jalan terperinci yang memperingatkan tentang keamanan masa depan Ethereum.

Lihat, sistem keamanan Ethereum terutama didasarkan pada empat pilar - tanda tangan BLS tingkat konsensus, ketersediaan data KZG, verifikasi akun ECDSA, dan bukti nol pengetahuan. Semua ini bergantung pada kriptografi kurva elips. Di sinilah masalah muncul. Ketika algoritma kuantum seperti algoritma Shor berjalan di komputer kuantum yang cukup kuat, sistem ini bisa dihancurkan. Penelitian menunjukkan bahwa kemungkinan mesin seperti itu muncul sebelum tahun 2030 adalah 20 persen. Ini berarti waktu kita semakin sedikit.

Yayasan Ethereum telah menangani tantangan ini secara serius dan membentuk tim keamanan pasca-kuantum pada bulan Januari. Dipimpin oleh Thomas Koratgaar, tim ini menerima hadiah penelitian sebesar 2 juta dolar. Buterin secara langsung menyatakan bahwa kriptografi kurva elips bisa gagal sebelum tahun 2028.

Lalu, apa solusinya? Proyek ETH2030 telah membangun tumpukan kriptografi pasca-kuantum lengkap. Ini mencakup enam algoritma tanda tangan tahan kuantum yang melindungi dari serangan kuantum seperti algoritma Shor. Pengembang telah menjalankan lebih dari 20.900 pengujian secara sukses dalam 48 paket.

Namun, ada trade-off di sini - verifikasi yang tahan kuantum membutuhkan lebih banyak gas. Pemeriksaan ECDSA memakan sekitar 3.000 gas, sementara versi tahan kuantum bisa mencapai 200.000 gas. Untuk mengatasi masalah ini, mereka menggunakan agregasi STARK rekursif, yang mengompres banyak tanda tangan menjadi satu bukti. Selain itu, 13 precompile EVM khusus telah ditambahkan untuk mempercepat verifikasi kriptografi berbasis lattice dan bukti STARK.

Pada tingkat konsensus, ETH2030 memperkenalkan otentikasi tanda tangan ganda yang menggabungkan kriptografi pasca-kuantum dan lama. Ini memungkinkan validator secara bertahap beralih tanpa hambatan besar. Untuk ketersediaan data, janji KZG digantikan oleh alternatif berbasis Merkle dan lattice yang menghindari ketergantungan pada kurva elips.

Pada akhir Februari, pengembang berhasil mengimplementasikan sistem ini di Carthosis Devnet. Blok-blok dibuat dan semua prapromil baru diverifikasi dengan benar. Ini menunjukkan bahwa persiapan pertahanan Ethereum terhadap ancaman kuantum adalah nyata dan efektif. Apa pun algoritma Shor, Ethereum berusaha tetap maju.