นักพัฒนาที่อยู่เบื้องหลัง BNB Smart Chain ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าการเข้ารหัสแบบต้านทานควอนตัม (post-quantum cryptography) สามารถทำงานได้บนสถาปัตยกรรมบล็อกเชนที่ใช้งานจริงในปัจจุบัน แม้การเปลี่ยนผ่านจะมาพร้อมกับข้อแลกเปลี่ยนครั้งใหญ่ทั้งด้านขนาดธุรกรรมและอัตราการประมวลผล (throughput) ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าเครือข่ายในอนาคตอาจปรับตัวเพื่อรับมือกับความเสี่ยงระยะยาวที่คอมพิวติงเชิงควอนตัมก่อขึ้น
* ประเด็นสำคัญ:
*
* * BNB Smart Chain ทดสอบ ML-DSA-44 ที่อ้างอิงมาตรฐานของ NIST เพื่อเตรียมรับมือภัยคุกคามด้านควอนตัม
* * ปริมาณงานของ BNB ลดลง 40%-50% ขณะที่ธุรกรรมแบบ post-quantum เพิ่มขนาดเป็น 2.5KB บันทึกบนเชน
* * นักพัฒนา BNB มุ่งเป้าความทนทานต่อควอนตัมในระยะยาว ขณะที่มาตรฐานความปลอดภัยของบล็อกเชนมีการพัฒนา
*
-
## BNB Smart Chain เดินหน้าทดสอบความปลอดภัยต่อควอนตัม
นักพัฒนา BNB Smart Chain ได้เสร็จสิ้นการทดสอบขนาดใหญ่ด้านการเข้ารหัสที่ทนทานต่อควอนตัม โดยนำเสนอหนึ่งในตัวอย่างที่ชัดที่สุดเท่าที่เคยมีว่าเครือข่ายบล็อกเชนสามารถย้ายหนีจากระบบเข้ารหัสที่เปราะบางได้ ก่อนที่การคำนวณด้วยควอนตัมจะกลายเป็นภัยคุกคามในทางปฏิบัติ
งานวิจัยมุ่งเน้นการแทนที่อัลกอริทึมการเข้ารหัสที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งใช้รักษาความปลอดภัยให้กับธุรกรรมและฉันทามติของตัวตรวจสอบ (validator) ด้วยทางเลือกแบบ post-quantum ที่ได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานโดย U.S. National Institute of Standards and Technology
แม้ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เห็นพ้องกันอย่างกว้างขวางว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่สามารถทำลายการเข้ารหัสของบล็อกเชนยุคปัจจุบันได้ ยังต้องใช้เวลาอีกหลายปี แต่อุตสาหกรรมก็เริ่มเตรียมความพร้อมสำหรับอนาคตที่ระบบปัจจุบันอย่างลายเซ็น ECDSA และ BLS อาจไม่ปลอดภัยอีกต่อไป อัลกอริทึมของ Shor ซึ่งเป็นเทคนิคการคำนวณด้วยควอนตัม มีความสามารถในเชิงทฤษฎีที่จะทำลายการเข้ารหัสแบบเส้นโค้งวงรีที่เป็นรากฐานของเครือข่ายบล็อกเชนรายใหญ่ส่วนใหญ่
ข้อเสนอของ BNB Smart Chain แทนที่ลายเซ็นธุรกรรมแบบดั้งเดิมด้วย ML-DSA-44 ซึ่งเป็นอัลกอริทึมลายเซ็นที่อิงจากโครงข่าย (lattice-based) และได้รับการทำให้เป็นมาตรฐานภายใต้กรอบ FIPS 204 ของ NIST ขณะเดียวกัน การรวมคะแนนเสียงในชั้นฉันทามติก็ได้รับการยกระดับด้วยการพิสูจน์ pqSTARK
การเปลี่ยนแปลงดังกล่าวช่วยเพิ่มความทนทานเชิงทฤษฎีต่อการโจมตีด้วยควอนตัมอย่างมีนัยสำคัญ แต่ก็เผยให้เห็นข้อจำกัดเชิงปฏิบัติของโครงสร้างพื้นฐานบล็อกเชนในปัจจุบันด้วย
ภายใต้กรอบใหม่ ขนาดธุรกรรมเฉลี่ยเพิ่มจากราว 110 ไบต์ เป็นประมาณ 2.5 กิโลไบต์ ในระดับเครือข่าย ขนาดบล็อกเพิ่มจากประมาณ 130 กิโลไบต์ เป็นเกือบ 2 เมกะไบต์ เมื่อรับโหลดธุรกรรมเทียบเท่ากัน
จากการทดสอบ อัตราการประมวลผลลดลงระหว่าง 40% ถึง 50% โดยขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของงานที่ทำ ประสิทธิภาพข้ามภูมิภาคได้รับผลกระทบมากที่สุด เนื่องจากบล็อกที่ใหญ่ขึ้นต้องใช้เวลาในการแพร่กระจายมากขึ้นระหว่างโหนดตัวตรวจสอบที่กระจายอยู่ตามพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ที่ต่างกัน
อย่างไรก็ตาม นักพัฒนาระบุว่าผลลัพธ์ยืนยันได้ว่าการย้ายไปสู่ระบบที่ปลอดภัยต่อควอนตัมสามารถทำได้ในเชิงเทคนิคด้วยมาตรฐานและโครงสร้างพื้นฐานในปัจจุบัน
### การทดสอบเชิงควอนตัมยังคงเข้ากันได้กับสถาปัตยกรรมบล็อกเชนที่มีอยู่
หนึ่งในความก้าวหน้าที่สำคัญเกิดขึ้นที่ชั้นฉันทามติ แม้ลายเซ็น post-quantum แต่ละรายการจะมีขนาดใหญ่กว่าลายเซ็นการเข้ารหัสแบบเดิมอย่างมาก แต่การรวมลายเซ็นผ่านการบีบอัดด้วย pqSTARK ช่วยลดภาระการสื่อสารของตัวตรวจสอบให้อยู่ในระดับที่บริหารจัดการได้
ในตัวอย่างหนึ่ง ลายเซ็นของตัวตรวจสอบ 6 รายการซึ่งรวมกันมีขนาด 14.5 กิโลไบต์ ถูกบีบอัดเป็นหลักฐาน (proof) ที่มีขนาดราว 340 ไบต์ ทำให้อัตราการบีบอัดอยู่ที่ประมาณ 43 ต่อ 1
ข้อเสนอยังรักษาความเข้ากันได้กับเครื่องมือของบล็อกเชนที่มีอยู่ ที่อยู่ของกระเป๋าเงินยังคงไม่เปลี่ยนแปลงที่ 20 ไบต์ และยังคงอาศัยรูปแบบการเข้ารหัส keccak-256 หมายความว่า กระเป๋าเงินส่วนใหญ่ SDK และโครงสร้างพื้นฐาน RPC จะไม่จำเป็นต้องออกแบบใหม่อย่างมีนัยสำคัญ
นักพัฒนาเลือก ML-DSA-44 แทนตัวเลือกที่มีความปลอดภัยสูงกว่าซึ่งมีขนาดใหญ่กว่า เนื่องจากความกังวลด้านประสิทธิภาพ แม้เวอร์ชันที่แข็งแกร่งกว่าจะให้การปกป้องเชิงทฤษฎีที่สูงกว่า แต่ก็สร้างลายเซ็นที่ใหญ่ขึ้นมาก ซึ่งจะยิ่งทำให้อัตราการประมวลผลลดลง งานวิจัยสรุปว่า ML-DSA-44 ให้ระยะขอบความปลอดภัยที่เพียงพอ โดยอิงจากการคาดการณ์ว่าเครื่องคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เกี่ยวข้องกับการโจมตีเชิงเข้ารหัสยังคงอยู่ห่างออกไปอย่างน้อยอีกหนึ่งทศวรรษ
งานนี้สะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงที่เพิ่มมากขึ้นในอุตสาหกรรมไปสู่การเข้ารหัสระยะยาว เนื่องจากเครือข่ายบล็อกเชนประเมินว่าโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่จะทำงานอย่างไรภายใต้แบบจำลองที่ทนทานต่อควอนตัม
