
Развитие квантовых вычислений ставит под угрозу алгоритмы цифровой подписи, обеспечивающие безопасность современных блокчейнов. Индустрия это понимает и уже внедряет постквантовую криптографию (PQC). Рассказываем, чем PQC отличается от квантовой физики, кто готовится всерьез, а кто просто клеит модный ярлык ради хайпа. Короткий ответ Разработчики готовят блокчейны к новой эре меняя криптографию.
Квантовых компьютеров, способных взломать биткоин, пока не существует, однако криптоиндустрия уже начала переход к PQC: одни проекты внедряют новые алгоритмы, другие пока готовят архитектуру и дорожные карты миграции. Почему это так Угроза квантового взлома вполне реальна.
Алгоритм Шора на достаточно мощном компьютере способен решить математические задачи, на которых работает современная криптография с открытым ключом — основа защиты транзакций. Если симметричные алгоритмы и хеш-функции устойчивы к квантовым атакам, то схемы на базе эллиптических кривых (ECDSA/EdDSA) остаются уязвимыми.
Следовательно, актуальной является угроза HNDL: злоумышленники уже сегодня собирают и архивируют перехваченный трафик в ожидании появления достаточно мощных компьютеров. PQC — это новые криптографические алгоритмы, основанные на математических задачах, для которых пока не существует эффективных квантовых методов решения (например, на задачах решеточной криптографии).
Ее фундаментом стали три стандарта, утвержденные NIST в августе 2024 года: ML-KEM (обмен ключами, ранее CRYSTALS-Kyber); ML-DSA (цифровые подписи, ранее CRYSTALS-Dilithium); SLH-DSA (подписи на хешах, ранее SPHINCS+). Эти стандарты легли в основу глобальной миграции на квантово-устойчивые алгоритмы. На финальной стадии находится четвертый — FN-DSA на базе FALCON (проект FIPS 206).
Часть проектов обладает квантовой устойчивостью изначально — например, QRL, построенный на хеш-подписях с момента запуска. Algorand применяет решеточную подпись Falcon в своих State Proofs, обеспечивая квантово-устойчивую аутентификацию при кроссчейн-проверке. А вот с флагманами ситуация сложнее: в сообществах как биткоина, так и Ethereum пока идут дискуссии и формируются черновики дорожных карт.
Для первой криптовалюты рассматривают два предложения по изменению протокола — BIP-360 и BIP-361. Первое вводит новый тип выхода Pay-to-Merkle-Root (P2MR): по конструкции он близок к Taproot, но исключает использование внутреннего публичного ключа, который потенциально может стать объектом квантовой атаки. BIP-361 описывает саму миграцию и постепенный отказ от подписей Шнорра и ECDSA.
На первом этапе, примерно через три года после возможной активации, предлагается запретить отправку средств на квантово-уязвимые адреса. Еще через два года расходы с таких адресов планируют связать со специальным механизмом восстановления, затрудняющим кражу при помощи квантового компьютера.