Как XRPL может противостоять атакам с использованием квантовых компьютеров? Разбираемся в ML-DSA-44, постквантовых подписях и миграции ключей кошелька

По мере развития технологий квантовых вычислений традиционные механизмы подписи на основе криптографии на эллиптических кривых могут столкнуться с долгосрочными проблемами безопасности. Вопрос о том, как модернизировать криптографическую инфраструктуру без нарушения работы существующих систем аккаунтов и транзакций, постепенно становится важным направлением исследований в сфере безопасности блокчейнов.

Сообщество XRPL предложило внедрить ML-DSA-44, алгоритм постквантовой цифровой подписи, и изучает возможность поддержки нового метода подписи для аккаунтов, транзакций, валидаторов и связанных компонентов сети. ML-DSA-44 — это постквантовый криптографический алгоритм, стандартизированный Национальным институтом стандартов и технологий США (NIST). Он разработан для противодействия атакам, которые в будущем смогут осуществлять квантовые компьютеры с достаточной вычислительной мощностью.

Однако обновление для квантовой безопасности не означает, что XRP сейчас подвергается реальной квантовой атаке. Кроме того, замена одного алгоритма подписи не решает все вопросы безопасности. XRPL необходимо учитывать, как вся система аккаунтов сможет постепенно перейти к постквантовой архитектуре безопасности: от раскрытия открытых ключей и проверки транзакций до совместимости кошельков и миграции ключей. В этой статье рассматриваются ключевые вопросы, включая технические принципы ML-DSA-44, потенциальные риски для XRPL и сложности будущих обновлений.

Ключевые выводы

• Существующие алгоритмы подписи XRPL подвержены долгосрочным рискам, связанным с квантовыми вычислениями. secp256k1 и Ed25519 используют криптографию на эллиптических кривых и теоретически могут быть атакованы достаточно мощными отказоустойчивыми квантовыми компьютерами.

• ML-DSA-44 — стандартизированный алгоритм постквантовой цифровой подписи. Он основан на криптографии на решётках, математическая основа безопасности которой отличается от традиционных подписей на эллиптических кривых.

• Особого внимания при будущей миграции требуют аккаунты с раскрытыми открытыми ключами. Потенциальная цель квантовой атаки — получение закрытого ключа из открытого, а не непосредственный взлом активов XRP.

• Постквантовые подписи увеличивают объём данных. Открытые ключи и подписи ML-DSA-44 значительно больше, чем в существующих схемах, что может влиять на размер транзакций, хранение данных и производительность сети.

• Миграция ключей кошелька является важной частью обновления. Новый механизм подписи необходимо проектировать вместе с управлением аккаунтами, обновлением ключей, авторизацией транзакций и совместимостью кошельков.

• Поддержка в тестовой сети не означает полной активации в основной сети. Статус обновления следует определять на основе официальных поправок XRPL, поддержки валидаторов и активации в основной сети.

Почему XRPL необходимо заранее учитывать безопасность в условиях квантовых вычислений?

Основная проблема безопасности в условиях квантовых вычислений состоит в том, что некоторые будущие квантовые алгоритмы могут нарушить математические предположения о безопасности, лежащие в основе существующей криптографии с открытым ключом.

Поддерживаемые XRPL алгоритмы secp256k1 и Ed25519 относятся к семейству криптографии на эллиптических кривых. Они опираются на математические задачи, которые классические компьютеры не могут эффективно решать. Поэтому даже при получении открытого ключа аккаунта злоумышленник не может вывести соответствующий закрытый ключ при практически осуществимых вычислительных затратах.

Однако алгоритм Шора показывает, что достаточно мощный квантовый компьютер теоретически способен эффективно решать такие математические задачи. Это означает, что при появлении в будущем устройств, способных выполнять крупномасштабные отказоустойчивые квантовые вычисления, традиционные подписи на эллиптических кривых могут больше не обеспечивать нынешний уровень безопасности.

Этот риск касается не только XRPL. Bitcoin, Ethereum и другие блокчейны, использующие подписи на эллиптических кривых, также должны изучать долгосрочную криптографическую миграцию.

При этом между теоретическим риском и реальными возможностями проведения атак существует значительный разрыв. В настоящее время нет публичных достоверных доказательств того, что квантовые компьютеры способны массово взламывать реальные закрытые ключи на эллиптических кривых, используемые в блокчейнах.

XRPL заранее изучает постквантовые подписи главным образом потому, что обновление блокчейн-инфраструктуры может занимать продолжительное время.

В отличие от обычных интернет-сервисов, публичные блокчейны должны учитывать совместимость большого числа существующих аккаунтов, приложений-кошельков, валидаторов и приложений для работы с транзакциями. Даже после стандартизации нового криптографического алгоритма его внедрение в основную сеть требует технической разработки, проверки безопасности, тестирования производительности и управления сетью.

Кроме того, некоторые аккаунты могут оставаться неактивными длительное время. Если в будущем пользователям потребуется самостоятельно переносить ключи, важным вопросом станет порядок работы с давно неактивными аккаунтами.

Таким образом, подготовка к постквантовой безопасности не означает прогнозирования скорой квантовой атаки. Её цель — выделить достаточно времени для обновления системы при возникновении новых криптографических рисков в будущем.

Что такое ML-DSA-44 и почему он подходит для постквантовых подписей?

ML-DSA-44 — алгоритм цифровой подписи, основанный на криптографии на решётках. Он входит в стандарт FIPS 204, опубликованный NIST в 2024 году. Алгоритм создан на основе криптографической схемы CRYSTALS-Dilithium и главным образом используется для создания и проверки цифровых подписей.

Основная функция традиционной цифровой подписи заключается в подтверждении того, что транзакция авторизована владельцем соответствующего закрытого ключа, а данные, охватываемые подписью, не были изменены без разрешения.

Например, когда пользователь инициирует перевод через кошелёк XRP, он должен подписать данные транзакции закрытым ключом. Затем валидаторы XRPL используют соответствующий открытый ключ для проверки подписи и подтверждают, соответствует ли транзакция правилам авторизации аккаунта.

ML-DSA-44 не меняет основное назначение цифровых подписей. Вместо этого он использует другую математическую структуру для обеспечения безопасности подписи.

Его безопасность в основном опирается на вычислительную сложность математических задач, связанных с решётками. В настоящее время не существует известных классических или квантовых алгоритмов, способных эффективно взломать ML-DSA-44 со стандартными параметрами безопасности при практически осуществимых затратах.

Однако постквантовая безопасность не означает абсолютную защиту. Алгоритм всё равно должен быть правильно реализован, а связанное с ним программное обеспечение может быть уязвимо для атак по побочным каналам, дефектов генерации случайных чисел или других инженерных уязвимостей.

Стандарт ML-DSA включает различные уровни параметров безопасности. ML-DSA-44 соответствует категории безопасности NIST 2 и предназначен для обеспечения уровня постквантовой безопасности, соответствующего этой категории. По сравнению с традиционными подписями на эллиптических кривых основная цена использования ML-DSA-44 — больший размер ключей и подписей.

Указанные выше размеры отражают важные различия между двумя типами алгоритмов. Однако размер фактической транзакции в блокчейне также зависит от формата кодирования и других полей. Для XRPL внедрение ML-DSA-44 важно тем, что создаёт вариант подписи для будущей авторизации аккаунтов, не зависящий от традиционных предположений о безопасности криптографии на эллиптических кривых. Это не предполагает немедленной замены всех существующих кошельков.

Почему раскрытие открытого ключа кошелька XRPL может стать точкой входа для квантовых атак?

Цифровые подписи обычно используют открытый и закрытый ключи. Закрытый ключ применяется для создания подписей транзакций, а открытый — для проверки их действительности. В обычных условиях даже при получении открытого ключа злоумышленник не может вывести закрытый ключ за практически осуществимое время с помощью классического компьютера.

Однако это предположение о безопасности может быть нарушено, если в будущем появится достаточно мощный квантовый компьютер.

В XRPL адрес аккаунта не равен полному открытому ключу. Если аккаунт ещё не раскрыл публично свой открытый ключ для подписи, злоумышленник не может получить соответствующий открытый ключ на эллиптической кривой только по адресу аккаунта.

Однако когда аккаунт использует ключ для подписи транзакции, соответствующий открытый ключ может быть раскрыт в информации о транзакции. Записи в блокчейне сохраняются на длительный срок и могут проверяться публично. Поэтому раскрытый открытый ключ может стать целью будущих квантовых атак.

Это не означает, что все аккаунты XRP, которые когда-либо совершали транзакции, сейчас находятся под угрозой. Это означает, что традиционные механизмы подписи несут долгосрочные риски, к которым необходимо готовиться заранее.

Особенно важно учитывать, что изменение ключа подписи аккаунта не равнозначно устранению рисков, связанных со старым ключом. Если старый ключ сохраняет действующие полномочия на авторизацию транзакций, злоумышленник может использовать его для несанкционированных операций даже после добавления постквантового ключа.

Существующая система аккаунтов XRPL поддерживает механизмы авторизации Master Key, Regular Key и мультиподписи. Они обеспечивают техническую основу для будущей миграции ключей, однако план обновления также должен чётко определять, какие существующие авторизации необходимо отключить и как будет сохранён контроль над аккаунтом.

Таким образом, основа миграции к постквантовой безопасности заключается не только в создании новых ключей ML-DSA-44. Необходимо также гарантировать, что устаревшие пути подписи больше не смогут управлять аккаунтом.

Как XRPL может обновить механизм подписи транзакций с помощью ML-DSA-44?

План постквантовых подписей XRPL предусматривает добавление новых типов ключей наряду с существующими secp256k1 и Ed25519, чтобы сеть могла распознавать и проверять подписи ML-DSA-44.

Этот план не меняет механизм переводов XRP. Вместо этого он обновляет криптографическую основу, используемую для авторизации транзакций и проверки подписей. Для обычных транзакций базовый процесс по-прежнему будет включать создание транзакции, её подписание закрытым ключом, отправку в сеть и проверку данных авторизации валидаторами.

Различие заключается в том, что аккаунты, использующие постквантовые ключи, будут создавать подписи с помощью ML-DSA-44, а валидаторы также должны будут уметь распознавать и проверять этот алгоритм.

В дорожной карте протокола XRPL Foundation на 2027 год это направление указано как исследовательский проект, охватывающий обычные аккаунты, валидаторов и организации, публикующие списки валидаторов. Соответствующая серверная реализация была протестирована в AlphaNet, однако ещё требуется решить вопросы согласованности межъязыкового вывода ключей, поддержки кошельков и тестовых векторов.

С точки зрения объёма реализации обновление в основном затрагивает три направления:

• Подписи аккаунтов. Кошельки должны уметь создавать ключи ML-DSA-44 и управлять ими, а сеть должна проверять соответствующие подписи транзакций.

• Подписи валидаторов. Консенсусный процесс XRPL основан на подписании и проверке валидаторами соответствующих сообщений. Если в будущем сеть должна будет существенно снизить зависимость от традиционной криптографии, необходимо также обновить идентификаторы валидаторов и сообщения консенсуса.

• Совместимость инфраструктуры. SDK для кошельков, аппаратные кошельки, кастодиальные системы бирж и программное обеспечение узлов должны корректно обрабатывать увеличенные открытые ключи и данные подписей.

Следовательно, внедрение ML-DSA-44 — это не просто добавление библиотеки алгоритмов. Это системное обновление, затрагивающее несколько сценариев подписания в XRPL.

Как владельцы XRP смогут в будущем перейти на квантово-устойчивые кошельки?

Миграция ключей кошелька — часть постквантового обновления XRPL, которая наиболее непосредственно затронет обычных пользователей.

Согласно текущему техническому предложению, существующие аккаунты XRPL смогут постепенно переносить управление аккаунтом на систему ключей с поддержкой ML-DSA-44, установив новый ключ подписи. При этом не обязательно создавать новый адрес и переводить все XRP.

Этот подход использует существующие механизмы авторизации аккаунтов XRPL. Например, при поддержке соответствующей функциональности пользователь сможет установить новый постквантовый Regular Key для существующего аккаунта, а затем отключить Master Key, который больше не считается безопасным, согласно требованиям протокола. Это позволит сохранить адрес существующего аккаунта и одновременно уменьшить риск того, что старый алгоритм подписи продолжит управлять аккаунтом.

Однако для этого процесса необходимо важное предварительное условие: новый ключ должен корректно работать, а пользователь должен иметь возможность безопасно хранить и восстанавливать соответствующий закрытый ключ. Если пользователь отключит старый ключ, не проверив работу нового, аккаунт может стать недоступным. И наоборот, если пользователь только установит новый ключ, но не устранит старые действующие авторизации, миграция может не обеспечить ожидаемый уровень квантовой безопасности.

Для аккаунтов с мультиподписью пользователям также необходимо проверить, остаются ли в списке подписантов традиционные ключи на эллиптических кривых. Обновление только одного подписанта не обязательно означает, что весь аккаунт завершил постквантовую миграцию.

Разные категории пользователей будут иметь разные обязанности по миграции.

Важно подчеркнуть, что обычным владельцам XRP не нужно немедленно заменять кошельки или переводить активы из-за этого предложения. Процесс миграции ещё не был официально открыт как общая операция в основной сети. Конкретные процедуры будут зависеть от будущего развития протокола, аудитов и поддержки кошельков.

На этом этапе пользователям важнее защищать существующие закрытые ключи и сохранять бдительность в отношении поддельных сайтов миграции, страниц для сбора сид-фраз и непроверенных инструментов для кошельков, представленных как часть обновления квантовой безопасности.

Почему квантово-устойчивые подписи могут увеличить затраты XRPL на хранение и работу сети?

Хотя ML-DSA-44 может повысить долгосрочную криптографическую безопасность, он также создаёт значительно больший объём данных подписи. Открытые ключи и подписи в традиционных транзакциях XRPL относительно компактны, тогда как ML-DSA-44 использует открытый ключ длиной 1312 байт и подпись длиной 2420 байт.

Это означает, что при проверке и хранении соответствующих транзакций сети потребуется обрабатывать больше данных.

По оценкам технического исследования XRPL Foundation, платёжная транзакция с постквантовой подписью после учёта связанных накладных расходов на хранение может требовать примерно 5331 байт. Для сравнения, ориентировочное значение для обычной платёжной транзакции составляет около 1704 байт. Первый объём примерно в 3,13 раза больше второго.

Это изменение может повлиять на несколько аспектов работы блокчейна:

• Хранение реестра. По мере роста количества транзакций более крупные данные подписей могут увеличить объём хранилища, необходимый валидаторам для долгосрочного сохранения истории транзакций.

• Пропускная способность сети. Валидаторы должны распространять и получать транзакции и сообщения консенсуса. Больший объём данных может увеличить требования к передаче данных по сети.

• Производительность проверки подписей. Разные криптографические алгоритмы имеют разные вычислительные затраты. Валидаторам необходимо тестировать эффективность создания и проверки подписей ML-DSA-44 в реальных рабочих средах.

• Кошельки и кастодиальные системы. Аппаратные кошельки, мобильные приложения и институциональные устройства для подписания должны поддерживать новые форматы ключей и структуры данных подписей.

Стоит отметить, что текущее предложение не предусматривает повышения базовых комиссий за транзакции XRPL только из-за использования ML-DSA-44. Однако это не означает, что увеличение объёма данных транзакций не создаст инфраструктурных затрат, и не гарантирует неизменность всех правил комиссий в будущем. Поэтому обновление постквантовых подписей должно обеспечивать баланс между безопасностью, производительностью транзакций и потреблением ресурсов сети.

На каком этапе находится обновление постквантовой безопасности XRPL?

Обновление квантовой безопасности XRPL всё ещё находится на постепенном этапе исследований, разработки и тестирования. Это не завершённая миграция основной сети. В апреле 2026 года Ripple предложила поэтапную дорожную карту постквантовой безопасности, включающую экстренное реагирование на риски, эксперименты с алгоритмами, тестирование в сети разработки и будущую миграцию протокола. Её долгосрочная цель — подготовиться к широкому внедрению системы постквантовых подписей примерно к 2028 году.

Дорожная карта протокола XRPL Foundation, обновлённая в ноябре 2026 года, дополнительно уточнила технический охват, объём работ по разработке и последующие планы исследований для ML-DSA-44.

Дорожная карта постквантовой безопасности XRPL

1. 2026 год: технические исследования и раннее тестирование

2. Исследование реализации ML-DSA-44 в аккаунтах и валидаторах XRPL, а также оценка её осуществимости в тестовых средах.

3. Первая половина 2027 года: исследование плана миграции

4. Основное внимание уделяется миграции существующих аккаунтов, адаптации кошельков и обеспечению согласованности между разными реализациями программного обеспечения.

5. Вторая половина 2027 года — 2028 год: разработка, проверка и аудит

6. На основе результатов исследований продвигаются реализация протокола, проверка кода, аудиты безопасности и тестирование производительности сети.

7. Целевой срок: 2028 год. Продвижение перехода на постквантовые подписи

8. Возможность активации функции в основной сети по-прежнему будет зависеть от технической готовности, одобрения поправки и совместимости экосистемы.

Указанный выше график состоит из целевых показателей дорожной карты, а не из подтверждённых дат активации в основной сети.

XRPL использует механизм поправок для координации обновлений функций протокола. Изменения правил проверки транзакций должны пройти соответствующие процессы управления сетью и получить поддержку валидаторов, прежде чем их можно будет активировать в основной сети.

Поэтому даже если разработчики завершили тестовую реализацию ML-DSA-44, это не означает, что основная сеть XRPL уже имеет комплексную квантово-устойчивую защиту.

Кроме того, миграция к постквантовой безопасности затрагивает не только кошельки обычных пользователей. Биржи, кастодиальные организации, валидаторы и связанная инфраструктура также должны скоординированно обновить программное обеспечение и системы управления ключами. Если некоторые критически важные участники не смогут своевременно поддержать новый механизм подписи, обновление может быть отложено. С этой точки зрения план постквантовой безопасности XRPL больше похож на долгосрочный инженерный проект по развитию протокола, чем на простое обновление программного обеспечения.

Может ли квантово-устойчивое обновление устранить все риски безопасности XRP?

ML-DSA-44 может обеспечить новую основу безопасности против потенциальной угрозы, которую будущие квантовые вычисления создают для традиционных цифровых подписей, но не может устранить все риски, с которыми сталкиваются аккаунты XRP.

1. Постквантовые подписи в основном обеспечивают безопасность алгоритмов цифровой подписи. Если сид-фраза или закрытый ключ пользователя будут похищены через фишинговый сайт, злоумышленник всё равно сможет напрямую управлять соответствующим аккаунтом, даже если он использует ML-DSA-44.

2. Программное обеспечение кошельков и аппаратные устройства всё ещё могут содержать уязвимости. Генерация ключей, обработка случайных чисел, реализация подписей и безопасное хранение требуют тщательного тестирования.

3. Настройка разрешений аккаунта остаётся важной. Если пользователь настроил постквантовый ключ подписи, но старый Master Key или другой небезопасный путь авторизации остаётся действительным, аккаунт может по-прежнему подвергаться потенциальным рискам.

4. Постквантовая криптография также требует постоянного криптоанализа и инженерной проверки. Стандартизация означает, что алгоритм прошёл строгую оценку, но не исключает обнаружения в будущем новых методов атак или недостатков реализации.

5. Экосистема XRPL также включает кошельки, биржи, межсетевые сервисы и другие приложения. Даже если базовый реестр завершит обновление подписей, это не гарантирует автоматически, что все сторонние системы обеспечат такой же уровень безопасности.

Следовательно, квантово-устойчивое обновление следует рассматривать как долгосрочное повышение безопасности криптографической инфраструктуры, а не как абсолютную гарантию безопасности активов XRP.

Для обычных пользователей защита сид-фраз, проверка авторизации транзакций, использование надёжных кошельков и отказ от подозрительных ссылок остаются наиболее прямыми мерами безопасности на данный момент.

Заключение

XRPL изучает использование ML-DSA-44, алгоритма постквантовой цифровой подписи, чтобы повысить безопасность существующих аккаунтов и валидаторов в будущей среде квантовых вычислений. В отличие от традиционных подписей на эллиптических кривых, таких как secp256k1 и Ed25519, ML-DSA-44 основан на криптографии на решётках и предназначен для противодействия известным методам квантовых атак.

Основная сложность этого обновления заключается не только во внедрении нового алгоритма подписи. Оно также включает определение порядка работы с уже раскрытыми открытыми ключами аккаунтов, миграцию ключей существующих кошельков и обеспечение совместимой поддержки нового криптографического механизма со стороны валидаторов, кастодиальных организаций и программного обеспечения кошельков.

Согласно текущему техническому направлению, XRPL может использовать существующие механизмы авторизации аккаунтов для замены ключей подписи при сохранении адресов аккаунтов. Однако для завершения миграции к квантовой безопасности также потребуется отключить сохраняющие силу традиционные авторизации подписи и подтвердить возможность безопасного использования новых ключей.

Кроме того, более крупные открытые ключи и подписи ML-DSA-44 могут увеличить затраты на хранение данных в сети, пропускную способность и проверку. Обновление должно обеспечивать баланс между безопасностью, производительностью и совместимостью экосистемы.

2028 год является важной целевой датой в дорожной карте постквантовой безопасности XRPL, но не подтверждённой датой обновления основной сети. Для владельцев XRP в настоящее время нет доказательств массового взлома квантовыми компьютерами реальных закрытых ключей блокчейнов на эллиптических кривых. Переводить активы немедленно из-за технического предложения не требуется.

В долгосрочной перспективе исследования XRPL в области квантовой безопасности отражают общую проблему блокчейн-инфраструктуры: необходимо готовиться к потенциальным изменениям вычислительных возможностей, пока существующая криптография сохраняет эффективность.

Часто задаваемые вопросы

Что такое ML-DSA-44 в XRPL?

ML-DSA-44 — алгоритм постквантовой цифровой подписи, основанный на криптографии на решётках и включённый в стандарт NIST FIPS 204. XRPL изучает его использование для транзакций аккаунтов, валидаторов и других сценариев подписания.

Могут ли квантовые компьютеры сейчас взломать кошельки XRP?

В настоящее время нет публичных достоверных доказательств того, что квантовые компьютеры способны массово взламывать реальные закрытые ключи кошельков XRP на эллиптических кривых. Соответствующий риск в основном связан с высокопроизводительными отказоустойчивыми квантовыми компьютерами, которые могут появиться в будущем.

Почему аккаунты XRP с раскрытыми открытыми ключами могут быть подвержены рискам?

Достаточно мощный квантовый компьютер в будущем потенциально сможет вывести закрытый ключ из традиционного открытого ключа на эллиптической кривой. Поэтому аккаунтам, чьи открытые ключи уже раскрыты, необходимо учитывать долгосрочную безопасность ключей.

Потребуется ли новый адрес XRP для обновления до ML-DSA-44?

Согласно текущему направлению разработки, пользователи смогут перенести ключи с сохранением существующих адресов аккаунтов, установив новый ключ подписи и отключив старый Master Key. Однако конкретный процесс будет зависеть от поддержки протокола и кошельков, официально внедрённой в будущем.

Уже активировал ли XRPL ML-DSA-44 в основной сети?

По состоянию на 12 ноября 2026 года соответствующая функциональность остаётся на стадиях предложения, разработки и тестирования. Её пока не следует считать полностью активированным механизмом подписи в основной сети XRPL.

Увеличит ли ML-DSA-44 комиссии за транзакции XRP?

Текущее предложение не предусматривает увеличения базовых комиссий за транзакции только из-за внедрения ML-DSA-44. Однако более крупные данные подписей могут повысить затраты на хранение в сети, пропускную способность и другую инфраструктуру.

Завершит ли XRPL обновление квантовой безопасности в 2028 году?

2028 год является важной целью соответствующей дорожной карты, но окончательные сроки будут зависеть от технической разработки, аудитов безопасности, совместимости кошельков и одобрения поправки для основной сети.