As discussões atuais sobre computação quântica tornaram-se realmente importantes. Especialmente quando Vitalik Buterin divulgou um roteiro detalhado alertando sobre a segurança futura do Ethereum.

Veja, a segurança do Ethereum baseia-se principalmente em quatro pilares - assinatura BLS de consenso, disponibilidade de dados KZG, verificação de contas ECDSA e provas de conhecimento zero. Tudo isso depende de criptografia de curvas elípticas. É aqui que surge o problema. Quando algoritmos quânticos como Shor funcionam em computadores quânticos suficientemente poderosos, esses sistemas podem ser quebrados. Pesquisas indicam que há uma probabilidade de 20% de uma máquina assim surgir antes de 2030. Isso significa que nosso tempo está se esgotando.

A Fundação Ethereum levou esse desafio a sério e criou uma equipe de segurança pós-quântica em janeiro. Liderada por Thomas Koratger, essa equipe recebeu um prêmio de pesquisa de 2 milhões de dólares. Butein, no Devconect, afirmou que a criptografia de curvas elípticas pode falhar antes de 2028.

Então, qual é a solução? O projeto ETH2030 criou uma pilha de criptografia totalmente pós-quântica. Ela inclui seis algoritmos de assinatura resistentes a quânticos que protegem contra ataques quânticos como os de Shor. Os desenvolvedores realizaram mais de 20.900 testes bem-sucedidos em 48 pacotes.

Mas há um trade-off aqui - a verificação quântica-resistente consome muito mais gás. A verificação ECDSA custa cerca de 3.000 gás, enquanto a versão resistente a quânticos pode chegar a 200.000 gás. Para resolver esse problema, eles usam agregação recursiva STARK, que comprime múltiplas assinaturas em uma única prova. Além disso, foram adicionados 13 pré-compilados personalizados de EVM que aceleram a criptografia baseada em lattice e a verificação de provas STARK.

No nível de consenso, o ETH2030 está introduzindo uma dupla de atestação de assinatura que combina criptografia pós-quântica com a antiga. Isso permite uma transição gradual para os validadores, sem obstáculos abruptos. Para disponibilidade de dados, a promessa KZG baseada em compromisso de marcação está sendo substituída por alternativas baseadas em lattice que evitam dependência de curvas elípticas.

No final de fevereiro, os desenvolvedores implementaram com sucesso esse sistema na rede de testes Carthosis. Blocos estão sendo criados e todas as novas pré-compilas estão sendo verificadas corretamente. Isso demonstra que a preparação do Ethereum contra ameaças quânticas é real e eficaz. Independentemente do algoritmo de Shor, o Ethereum está se esforçando para se manter à frente.