La emergencia cuántica: la carrera de Ethereum contra el tiempo

Ethereum se prepara contra las amenazas cuánticas. ¿Cómo reacciona la comunidad ante la nueva propuesta de Buterin y qué tan real es el peligro?

El avance exponencial de la tecnología de computación cuántica plantea un desafío enorme para las plataformas blockchain, socavando potencialmente los protocolos de seguridad que forman la base de estas redes, y Ethereum (ETH) no es una excepción. 

En respuesta a esta apremiante preocupación, Vitalik Buterin, cofundador de Ethereum, ha encabezado debates sobre Ethereum Research, con el objetivo de abordar y mitigar las vulnerabilidades que la computación cuántica introduce en Ethereum.

Profundizando en la estrategia de Buterin 

Buterin prevé una posible "emergencia cuántica", en la que la llegada de las capacidades de computación cuántica podría conducir a un robo a gran escala de los activos de Ethereum.

Para contrarrestar esta amenaza inminente, Buterin propuso un enfoque multifacético, comenzando con la implementación de un hard fork de la red Ethereum. 

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Visualización de la estrategia de Buterin por parte de un miembro de la comunidad | Fuente: Investigación de Ethereum

Este hard fork rebobinaría efectivamente la red a un estado anterior a que ocurrieran posibles robos, lo que requeriría que los usuarios adoptaran un nuevo software de billetera diseñado explícitamente para frustrar futuros ataques.

En el centro de la estrategia de Buterin se encuentra la adopción de un nuevo tipo de transacción descrito en la Propuesta de mejora de Ethereum (EIP) 7560. Este tipo de transacción aprovecha técnicas criptográficas avanzadas, incluidas firmas Winternitz y tecnologías a prueba de conocimiento cero como STARK, con el objetivo de proteger las transacciones de la tecnología cuántica. ataques protegiendo las claves privadas de los usuarios de la exposición.

Además, Buterin aboga por la integración de la abstracción de cuentas ERC-4337 para carteras de contratos inteligentes, aumentando la seguridad al evitar la exposición de claves privadas durante el proceso de firma. 

La abstracción de cuentas actúa como una "billetera de contratos inteligentes", que permite a los usuarios interactuar con la red Ethereum sin poseer sus claves privadas o sin necesidad de mantener Ether para cubrir los costos de transacción.

En caso de una emergencia cuántica, los usuarios que no hayan ejecutado transacciones desde sus billeteras Ethereum permanecerían protegidos, ya que solo las direcciones de sus billeteras son públicas. 

Buterin también sugirió que, en teoría, la infraestructura necesaria para implementar la bifurcación dura propuesta podría comenzar a desarrollarse de inmediato.

Reacción de la comunidad

La comunidad Ethereum está discutiendo activamente la propuesta de Buterin de una estrategia de bifurcación dura para proteger a Ethereum de posibles ataques cuánticos. Este tema ha despertado interés y preocupación entre los miembros.

Si bien se reconoce la importancia de prepararse para las amenazas cuánticas, existe escepticismo sobre cuán efectivas serán estas medidas contra los usuarios malintencionados con acceso a la computación cuántica. DogeProtocol, un miembro de la comunidad, ha planteado preguntas sobre la identificación de titulares de cuentas legítimos frente a atacantes en escenarios en los que las computadoras cuánticas pueden ingresar a las billeteras de Ethereum.

DogeProtocol sugirió utilizar algoritmos estandarizados del NIST combinados con algoritmos clásicos. Sin embargo, esto podría conducir a tamaños de bloque más grandes debido a los tamaños más grandes de firma y clave pública en muchos métodos poscuánticos.

Otro miembro de la comunidad, nvmmonkey, recomienda una estrategia preventiva. Sugieren integrar un sistema de aprendizaje automático en la red de nodos de Ethereum para detectar transacciones grandes y sospechosas que podrían indicar actividades inseguras, desencadenando protocolos de emergencia como la bifurcación de emergencia de Stark.

Riesgos que plantean las computadoras cuánticas para blockchain

La tecnología blockchain, incluidas criptomonedas como Bitcoin y Ethereum, se basa en algoritmos criptográficos como el algoritmo de firma digital de curva elíptica (ECDSA) para proteger las transacciones y mantener la integridad del libro mayor distribuido. 

Sin embargo, los algoritmos cuánticos, en particular el algoritmo de Shor desarrollado por Peter Shor en 1994, plantean una amenaza al resolver potencialmente el problema de los logaritmos discretos en curvas elípticas, que es la base de la seguridad de ECDSA. 

Esta capacidad podría permitir que una computadora cuántica falsifique firmas digitales y, así, controlar los fondos asociados con esas firmas.

Las computadoras cuánticas también podrían socavar otras prácticas criptográficas dentro de la tecnología blockchain, incluido el proceso de hash, que es fundamental para la minería y la creación de nuevos bloques. 

Si bien el algoritmo de Shor no rompe directamente el hash (por ejemplo, SHA-256 en Bitcoin), el algoritmo de Grover, otro algoritmo cuántico, podría teóricamente acelerar el proceso de encontrar la preimagen de un hash, aunque la aceleración es menos dramática que la de Shor para el cifrado. .

Salto cuántico: ¿Estamos preparados?

Aunque las computadoras cuánticas actuales aún no son capaces de romper ECDSA a escala práctica, el rápido ritmo del progreso sugiere que la amenaza podría volverse real en los próximos años. Google planea construir una computadora cuántica capaz de manejar extensos cálculos científicos y comerciales sin errores para 2029.

IBM presentó recientemente “IBM Quantum Heron”, su procesador cuántico más avanzado. Este procesador destaca por su alto rendimiento y bajos índices de error. IBM también presentó el IBM Quantum System Two, una nueva computadora cuántica modular. Este sistema, ya en funcionamiento en Nueva York, está diseñado para abordar complejos cálculos científicos y empresariales.

La amenaza cuántica a la criptografía actual es un hecho ampliamente reconocido por los investigadores. Hay un énfasis cada vez mayor en el desarrollo e implementación de algoritmos criptográficos poscuánticos o resistentes a lo cuántico.

Por ejemplo, el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) ha iniciado un proceso para evaluar y estandarizar algoritmos criptográficos de clave pública resistentes a los cuánticos. Estos podrían ser pasos cruciales para mantener la seguridad y la resiliencia de blockchain y otras infraestructuras digitales frente a la computación cuántica.

A medida que evolucionen las capacidades de las computadoras cuánticas, la participación colaborativa de investigadores, desarrolladores y formuladores de políticas será esencial.

Al priorizar el desarrollo y la integración de soluciones criptográficas resistentes a lo cuántico, la comunidad blockchain puede salvaguardar información confidencial, preservar la confianza digital y garantizar la viabilidad continua de blockchain en la era cuántica.

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Fuente: https://crypto.news/the-quantum-emergency-ethereums-race-against-time/