Ethereum-Entwickler schlagen quantensicheres Staking-Upgrade für Validator-Einzahlungen vor

Ethereum-Vorschlag bereitet Einzahlungen auf neue Signaturen vor

Ethereum-Forscher reichten am 24. August einen Entwurf für einen post-quantenbereiten Validator-Einzahlungsvertrag ein, der es dem Netzwerk letztlich ermöglichen könnte, sein aktuelles BLS-Signatursystem zu ersetzen.

Kevaundray Wedderburn, Tom Wambsgans und Thomas Coratger verfassten den vorgeschlagenen Kern-Ethereum-Verbesserungsvorschlag. Der Entwurf bleibt eine nicht zusammengeführte GitHub-Einreichung und wurde nicht für ein Netzwerk-Upgrade ausgewählt.

Ethereum-Validatoren verwenden derzeit BLS-öffentliche Schlüssel und Signaturen mit fester Länge. Der vorgeschlagene Vertrag akzeptiert stattdessen öffentliche Schlüssel, Signaturen und Anmeldeinformationen-Metadaten variabler Länge.

Jede Einzahlung würde eine Schema-Kennung enthalten, die anzeigt, welches kryptografische System der Validator verwendet. Schema 0 ist für das bestehende BLS-Format reserviert und bewahrt die Kompatibilität während eines anfänglichen Übergangs.

Zukünftige Kennungen könnten post-quanten Signatursysteme oder andere kryptografische Schemata darstellen. Der Vorschlag wählt oder implementiert keinen bestimmten post-quanten Algorithmus.

Der Vertrag ist „post-quantenbereit“, würde Ethereum jedoch nicht von sich aus quantenresistent machen. Eine separate Änderung der Konsensschicht müsste noch definieren, wie Validatoren Signaturen unter jedem neuen Schema verifizieren, aggregieren und verarbeiten.

EIP-7685 würde Validator-Einzahlungsanfragen übertragen

Das Design würde den Legacy-Merkle-Tree-Mechanismus des neuen Vertrags durch Ausführungsschicht-Anfragen ersetzen. Diese Anfragen würden Einzahlungsinformationen von der Ausführungsschicht zur Konsensschicht von Ethereum verschieben.

Der Vorschlag stützt sich auf EIP-7685, das ein allgemeines Anfragesystem für die Kommunikation zwischen den beiden Schichten geschaffen hat. Das Framework fügt eine Anfrageverpflichtung zu Ausführungsblock-Headern hinzu und ermöglicht es der Konsensschicht, neue Anfragetypen zu verarbeiten.

Ethereum nutzt den Mechanismus bereits für Validator-Operationen. EIP-6110 liefert Validator-Einzahlungen als EIP-7685-Anfragen an die Konsensschicht, während EIP-7002 Auszahlungen unterstützt, die von der Ausführungsschicht ausgelöst werden. EIP-7251 verwendet dasselbe Framework für Validator-Konsolidierungen.

Der neue Vertrag würde diese Architektur auf Einzahlungen mit flexiblen kryptografischen Daten ausweiten. Anmeldeinformationen-Metadaten könnten schema-spezifische Informationen tragen, ohne dass jedes Signatursystem dieselbe feste Struktur verwenden muss.

Ein irreversibler Wechsel könnte BLS-Einzahlungen beenden

Der Vorschlag beinhaltet einen gestuften Migrationsmechanismus. Entwickler könnten den Vertrag zunächst mit aktivierten BLS-Einzahlungen bereitstellen und später zusätzliche Signaturschemata zulassen.

Eine spätere Protokollentscheidung könnte neue Schema-0-Einzahlungen dauerhaft deaktivieren. Einmal aktiviert, könnte der BLS-Ruhestandsmodus unter dem vorgeschlagenen Design nicht rückgängig gemacht werden.

Bestehende BLS-Validatoren würden bei Aktivierung des Wechsels nicht automatisch verschwinden. Separate Regeln wären erforderlich, um bestehende Validatorschlüssel, Ausstiege, Anmeldeinformationen-Änderungen und die Migration in ein post-quanten System zu behandeln.

Die Autoren warten außerdem auf Rückmeldungen dazu, wie das Design mit bestehenden Validator-Vorschlägen interagieren sollte, einschließlich EIP-7002, EIP-7251 und EIP-8282. Wedderburn sagte, das Thema sei während eines All Core Developers Execution-Meetings angesprochen worden.

Die breitere Roadmap von Ethereum behandelt Quantenresistenz bereits als zentrale langfristige Priorität. Vorgeschlagene Änderungen umfassen den Ersatz von BLS-Signaturen, KZG-Verpflichtungen und ECDSA durch Alternativen, die darauf ausgelegt sind, zukünftigen Quantenangriffen zu widerstehen.

Entwurf steht noch vor mehreren Überprüfungsphasen

Die Pull-Anfrage trägt die Labels Entwurf und Kern-Vorschlag. Sie wartete zum Zeitpunkt der Prüfung außerdem auf Editor-Konsens, formale Überprüfung und erfolgreiche automatisierte Prüfungen.

Ein Editor schlug vor, EIP-8394 als fortlaufende Nummer zuzuweisen, und bat um eine separate Ethereum Magicians-Diskussion. Diese Nummer war auf der kanonischen EIP-Website noch nicht als akzeptiertes, veröffentlichtes EIP zu sehen.

Das EIP-Repository von Ethereum besagt, dass Dokumente, die nicht auf der offiziellen EIP-Website veröffentlicht sind, als Arbeitspapiere behandelt werden sollten. Selbst die Veröffentlichung als Entwurf würde nicht bedeuten, dass das Netzwerk die Implementierung genehmigt hat.

Der Vorschlag würde technische Diskussion, Spezifikationsarbeit, Sicherheitsanalyse, Client-Implementierungen und Tests erfordern. Kernentwickler müssten ihn dann für einen zukünftigen Hard Fork auswählen, bevor er das Ethereum-Mainnet beeinflussen könnte.

Es wurde kein Ziel-Fork, keine Testnetz-Aktivierung und keine Mainnet-Frist angekündigt. Es gab auch keine verifizierte ETH-Marktbewegung, die speziell auf den Entwurf zurückzuführen ist.

Der Vertrag betrifft nur Validator-Einzahlungen. Der breitere post-quanten Übergang von Ethereum muss auch Kontosignaturen, Datenverpflichtungen und Zero-Knowledge-Systeme abdecken.