Programadores da Ethereum propõem staking resistente a computação quântica para depósitos de validadores

Proposta da Ethereum prepara depósitos para novas assinaturas

Investigadores da Ethereum submeteram a 24 de agosto uma proposta preliminar para um contrato de depósito de validadores preparado para a era pós-quântica, que poderá eventualmente permitir à rede substituir o seu atual sistema de assinaturas BLS.

Kevaundray Wedderburn, Tom Wambsgans e Thomas Coratger são os autores da proposta central de Melhoria da Ethereum. O rascunho continua a ser uma submissão GitHub não integrada e não foi selecionado para qualquer atualização da rede.

Os validadores da Ethereum utilizam atualmente chaves públicas e assinaturas BLS de comprimento fixo. O contrato proposto aceita, em vez disso, chaves públicas, assinaturas e metadados de credenciais de comprimento variável.

Cada depósito incluiria um identificador de esquema que indica o sistema criptográfico utilizado pelo validador. O esquema 0 está reservado para o formato BLS existente, preservando a compatibilidade durante uma transição inicial.

Identificadores futuros poderão representar sistemas de assinatura pós-quânticos ou outros esquemas criptográficos. A proposta não seleciona nem implementa um algoritmo pós-quântico específico.

O contrato está “preparado para a era pós-quântica”, mas não tornaria a Ethereum resistente a computadores quânticos por si só. Seria ainda necessária uma alteração separada na camada de consenso para definir como os validadores verificam, agregam e processam assinaturas em cada novo esquema.

EIP-7685 transportaria pedidos de depósito de validadores

O design substituiria o mecanismo de árvore de Merkle de estilo legado do novo contrato por pedidos da camada de execução. Esses pedidos transfeririam a informação de depósito da camada de execução da Ethereum para a sua camada de consenso.

A proposta depende da EIP-7685, que criou um sistema geral de pedidos para comunicação entre as duas camadas. A estrutura adiciona um compromisso de pedido aos cabeçalhos dos blocos de execução e permite que a camada de consenso processe novos tipos de pedidos.

A Ethereum já utiliza o mecanismo para operações de validadores. A EIP-6110 fornece depósitos de validadores à camada de consenso como pedidos EIP-7685, enquanto a EIP-7002 suporta levantamentos acionados pela camada de execução. A EIP-7251 utiliza a mesma estrutura para consolidações de validadores.

O novo contrato estenderia esta arquitetura a depósitos que contêm dados criptográficos flexíveis. Os metadados de credenciais poderiam transportar informação específica do esquema sem exigir que todos os sistemas de assinatura utilizem a mesma estrutura fixa.

Uma mudança irreversível poderia aposentar os depósitos BLS

A proposta inclui um mecanismo de migração faseada. Os programadores poderiam inicialmente implementar o contrato com depósitos BLS ativados, permitindo que esquemas de assinatura adicionais entrem mais tarde.

Uma decisão de protocolo subsequente poderia desativar permanentemente novos depósitos do Esquema 0. Uma vez ativado, o modo de aposentação do BLS não poderia ser revertido no design proposto.

Os validadores BLS existentes não desapareceriam automaticamente quando a mudança fosse ativada. Seriam necessárias regras separadas para tratar das chaves de validadores existentes, saídas, alterações de credenciais e migração para um sistema pós-quântico.

Os autores aguardam também feedback sobre como o design deve interagir com as propostas de validadores existentes, incluindo EIP-7002, EIP-7251 e EIP-8282. Wedderburn afirmou que o assunto foi levantado durante uma reunião de Execução de Todos os Programadores Principais.

O roteiro mais amplo da Ethereum já trata a resistência quântica como uma prioridade central de longo prazo. As alterações propostas incluem a substituição das assinaturas BLS, dos compromissos KZG e do ECDSA por alternativas concebidas para resistir a futuros ataques quânticos.

Rascunho ainda enfrenta várias fases de revisão

O pedido de integração tem as etiquetas de rascunho e proposta central. Aguardava também consenso dos editores, revisão formal e verificações automatizadas bem-sucedidas quando examinado.

Um editor sugeriu atribuir EIP-8394 como número sequencial e pediu uma discussão separada no Ethereum Magicians. Esse número ainda não aparecia como uma EIP aceite e publicada no site canónico das EIP.

O repositório de EIP da Ethereum afirma que os documentos não publicados no site oficial das EIP devem ser tratados como documentos de trabalho. Mesmo a publicação como rascunho não significaria que a rede aprovou a implementação.

A proposta exigiria discussão técnica, trabalho de especificação, análise de segurança, implementações de clientes e testes. Os programadores principais teriam depois de a selecionar para uma futura bifurcação antes de poder afetar a rede principal da Ethereum.

Não foi anunciada qualquer bifurcação alvo, ativação em rede de teste ou prazo para a rede principal. Também não houve movimento de mercado de ETH verificado atribuível especificamente ao rascunho.

O contrato aborda apenas depósitos de validadores. A transição pós-quântica mais ampla da Ethereum deve também abranger assinaturas de contas, compromissos de dados e sistemas de conhecimento zero.