A kvantumszámítógépek már nem csupán elméleti téma, hanem olyan valós kihívássá válnak, amelyre a globális biztonsági szabványoknak reagálniuk kell. A kriptovaluták világában fenyegetést jelentenek, mivel képesek feltörni az eddig áthatolhatatlannak tartott titkosításokat. Az újonnan felmerülő kihívásokra válaszul az Algorand Alapítvány részletes tervet tett közzé, amelynek célja, hogy 2027 végére a hálózatot teljes mértékben kvantumálló infrastruktúrává alakítsa át, az első mérföldkövek pedig már az idei év harmadik negyedévében megkezdődnek.

Miért nem fogja a jelenlegi kriptográfia ellenállni a kvantumszámítógépeknek?

A mai internetes és blokklánc-biztonság úgy működik, mint egy hatalmas digitális széf. A jelenlegi szuperszámítógépeknek milliárd évig kellene kitalálniuk a kulcsod vagy pénztárcád helyes kombinációját, és pontosan ezért vagyunk ma biztonságban. A kvantumszámítógépek azonban teljesen megváltoztatják a játékszabályokat. Az úgynevezett Shor-algoritmusnak – amely lényegében egy zseniális matematikai rövidítés – köszönhetően ezek a gépek szinte azonnal feltörhetik a bonyolult digitális zárakat. A kriptovaluták túlnyomó többsége számára ez azt jelenti, hogy a hozzáférési jelszavaik és aláírásaik, amelyek eddig áthatolhatatlanok voltak, működésüket vesztenék.

Azt a tényt, hogy ez nem valami távoli, sci-fi-szerű fenyegetés, a Google legújabb kutatása is megerősítette. A vállalat tudósai pontosan kiszámították, milyen teljesítményű gép lenne elegendő a mai titkosítás feltöréséhez. Az eredmény meglepte a szakértőket. A támadónak nem elérhetetlen sci-fi szuperszámítógépekre lenne szüksége, hanem csupán egy olyan kvantumgépre, amelynek kapacitása kevesebb, mint 500 000 alapvető építőelem (fizikai kubit). Mivel a technológiai fejlődés ugrásszerűen halad e cél felé, a blokklánc-világ számára ez csak egy dolgot jelent: el kell kezdenünk kicserélni a trezorok digitális zárait, mielőtt ezek a gépek valóban megjelennek.

A változásra felkészült architektúra

Az Algorand azonban nem pánikba esve közelíti meg ezt a problémát. A fejlesztők tudják, hogy az új típusú zárak elhamarkodott bevezetése több kárt okozhat, mint hasznot, mivel az új matematikai megoldásokat még nem igazolta a többéves gyakorlat. Ráadásul az új védelmi elemek nagyobb adatigényűek, ami lelassíthatja a hálózatot. Az Algorand ezért az úgynevezett „kripto-agilitás” stratégiáját választotta. Képzeljük el úgy, mint egy rugalmas építőkészletet – ahelyett, hogy egyfajta védelmet rögzítenének a rendszerbe, az egész hálózatot átépítik úgy, hogy a jövőben könnyedén és menet közben kicserélhessék a régi biztonsági elemeket újakra anélkül, hogy a teljes blokkláncnak le kellene állnia.

Mit valósított meg a hálózat 2022 óta?

Az Algorand nem a nulláról kezdi ezeket az előkészületeket. 2022 óta úgynevezett állapotbizonyítékok (State Proofs) működnek a hálózatban, amelyek lényegében a teljes rendszer rendszeres, rendkívül biztonságos digitális pillanatképei. Ezek a pillanatképek egy speciális, új aláírási módszert használnak, a Falcon névre hallgató technológiát. A neve (magyarul: sólyom) nem véletlenül lett így – fő előnye, hogy az így létrejövő digitális aláírás csak minimális helyet foglal el. Ez döntő fontosságú a hálózat sebessége és átviteli kapacitása szempontjából. Ezek a fejlett aláírások már ma is sikeresen működnek éles üzemben a főhálózaton, és a fejlesztők zökkenőmentesen tudták bevezetni őket, anélkül, hogy meg kellett volna szakítaniuk a teljes rendszer működését.

Az út 2027 felé

A terv új szakasza a hétköznapi felhasználók számára is teljes értékű fiókokat biztosít majd ezzel az új védelemmel. Ezeket pontosan ugyanúgy fogják kezelni, mint a mai fiókokat, például a jól ismert Pera Wallet segítségével és egy klasszikus, 25 szóból álló hozzáférési jelszóval. Annak érdekében, hogy az átállás százszázalékosan biztonságos legyen, az Algorand lehetővé teszi az úgynevezett hibrid fiókok létrehozását. Ezek úgy fognak működni, mint két különböző zárral ellátott ajtók – az egyik klasszikus, a másik pedig új, kvantumálló. Ha az új rendszerben rejtett hiba lenne, a régi továbbra is védené az eszközöket, és fordítva. 2026 végén a teljes rendszert egy újabb, gazdaságosabb kulcsváltozat is kiegészíti majd a műveletek gyors megerősítése érdekében.

A fejlesztők számára azonban a legösszetettebb technológiai kihívás a hálózat legbelsőbb részének, nevezetesen a VRF-rendszernek az újjáépítése. Ez egy decentralizált mechanizmus, amely egy másodperc töredéke alatt teljesen véletlenszerűen és tisztességesen kiválasztja, hogy a hálózatban ki fogja ellenőrizni a következő tranzakciókat. Mivel ez a rendszer jelenleg egy régebbi generációs matematikai algoritmust használ, az alapítvány vezető tudósa, Chris Peikert professzor vezeti az új verziójának kutatását. A tervek szerint 2027 elején mutatja be az ebből származó tudományos tanulmányt, az új védelmi megoldást pedig még ugyanazon év végéig közvetlenül integrálják a blokk-hitelesítésbe.

Intézményi szabvány

A blokklánc szintjén végrehajtott változás azonban csak a siker fele. A hardveres pénztárca-gyártóknak és a nagy ügyfelek számára kriptovalutákat kezelő intézményeknek is fel kell készülniük az új matematikai megoldásokra. Mivel a mai hardveres eszközök még nem teljesen felkészültek az új technológiára, az Algorand ideiglenesen módosítja a szabályokat, hogy lehetővé tegye a fejlett közös számlák létrehozását. Ezekben szabadon kombinálhatók lesznek a régi és az új típusú kulcsok, ami már az átmeneti időszakban is maximális intézményi biztonságot nyújt a főbb szereplőknek.