Ethereum prepara su staking para un futuro resistente a la computación cuántica
Especialistas de Ethereum proponen reconstruir el contrato que permite a los validadores depositar su ETH. Su intención es autorizar nuevos sistemas criptográficos para renunciar a las firmas BLS usadas actualmente. Cerca de 42,4 millones de ETH, valorados en casi 104 mil millones de dólares, dependen de este formato. No obstante, el proyecto sigue siendo un documento de trabajo. No decide ningún algoritmo post-cuántico ni garantiza aún la protección de la red contra algún ataque.
En breve
- El nuevo contrato aceptaría varios formatos de claves criptográficas.
- Las firmas BLS actuales conservarían temporalmente su compatibilidad.
- Un mecanismo irreversible permitiría luego bloquear los nuevos depósitos BLS.
- Ningún ordenador cuántico puede actualmente comprometer Ethereum.
El contrato de depósito actual impide cualquier migración rápida
El 24 de agosto, tres investigadores sometieron un proyecto de contrato de depósito dedicado a los validadores de Ethereum. De hecho, Kevaundray Wedderburn, Tom Wambsgans y Thomas Coratger quieren preparar el staking para la futura adopción de firmas resistentes a ordenadores cuánticos.
Cabe señalar que el contrato de depósito es el punto de entrada del staking. El inversor bloquea allí sus ETH antes de que su validador pueda unirse a la red, verificar las transacciones y participar en el consenso. Actualmente este procedimiento aprueba claves públicas así como firmas BLS con un tamaño previamente determinado.
La clave pública BLS que utiliza Ethereum ocupa 48 bytes, mientras que una firma mide 96 bytes. Esta configuración ofrece una ventaja clave. Varias firmas pueden agruparse sin que su tamaño aumente proporcionalmente al número de validadores. Así, Ethereum puede realizar eficientemente los votos necesarios para el funcionamiento de su cadena Beacon.
Esta dependencia puede volverse restrictiva en una futura migración criptográfica. Los sistemas post-cuánticos generalmente usan claves y firmas grandes. Por lo tanto, será complicado para el contrato actual aceptarlos sin modificaciones, incluso si los investigadores se pusieran de acuerdo de inmediato en un algoritmo de reemplazo.
Esta dificultad afecta a una parte importante del ecosistema. Actualmente cerca de 42,4 millones de ETH están en staking, lo que equivale a unos 104 mil millones de dólares. El capital no está hoy en riesgo, sin embargo los validadores que garantizan su seguridad usan una criptografía que a largo plazo se volvería vulnerable.
Un identificador permitiría cambiar de sistema criptográfico
El contrato presentado por los desarrolladores podría aceptar claves públicas, firmas así como metadatos de longitud variable. Cada depósito incluiría además un identificador que especificaría el sistema criptográfico usado por el validador. El número cero estaría reservado al formato BLS actual para asegurar la conformidad durante la transición.
Los identificadores futuros podrían ser compatibles con firmas post-cuánticas u otros dispositivos aún en desarrollo. Esta estructura daría a Ethereum una cierta flexibilidad criptográfica. La blockchain añadiría una nueva arquitectura sin tener que reconstruir todo el contrato de depósito.
Sin embargo, el proyecto no elige un algoritmo post-cuántico. Solamente concibe la infraestructura que podría alojar uno. Se necesitará una nueva modificación del protocolo para definir las reglas de verificación, agregación y procesamiento de las nuevas firmas en el consenso.
Los diversos datos relativos al depósito también podrían transmitirse a través de las solicitudes de la capa de ejecución. Introducido por el EIP-7685, este mecanismo asegura la transmisión de algunas operaciones de esta capa de ejecución hacia la del consenso. Cabe destacar que Ethereum ya lo utiliza para los depósitos, retiretes provocados desde la capa de ejecución y la consolidación de validadores.
El cambio reemplazaría la arquitectura histórica basada en un árbol de Merkle. Así reunirá los futuros depósitos post-cuánticos con la estructura ya adoptada para múltiples operaciones relacionadas con el staking.
Ethereum podría cerrar definitivamente la puerta a los depósitos BLS
Diversos podrían seguir esta migración. El contrato aceptaría primero los depósitos BLS mientras incorpora progresivamente nuevos formatos de firmas. Los clientes de Ethereum, los validadores y operadores de staking contarían con un plazo para adaptar sus herramientas.
Una futura decisión del protocolo contribuiría a desactivar los nuevos depósitos que usan el sistema BLS. Este mecanismo podría ser irreversible en la versión actual del proyecto. Cuando este modo esté activado, un validador no podrá unirse a Ethereum con una clave del formato antiguo.
Los validadores BLS ya activos no podrían ser eliminados inmediatamente mediante este cierre. Reglas adicionales serían necesarias para gestionar la migración de sus claves, retiros o cambio de identificadores de retiro. El documento se ocupa fundamentalmente de la llegada de futuros validadores, no de la migración completa de los operadores actuales.
Tal propuesta no considera las carteras de usuarios. Mientras los validadores usan BLS, las cuentas normales de Ethereum usan firmas ECDSA. Las cuentas, compromisos KZG usados para datos y algunos sistemas de pruebas de conocimiento cero requieren sus propias soluciones post-cuánticas.
El nuevo contrato no puede ser presentado como una protección general de Ethereum debido a tal distinción. Es una parte de una migración más amplia que afectará varias capas del protocolo y gran parte de sus infraestructuras.
La protección completa sigue planificada para alrededor de 2029
Un equipo dedicado exclusivamente a la seguridad post-cuántica fue formado en enero pasado por la Fundación Ethereum. Su plan de acción oficial aspira a implementar progresivamente las protecciones esenciales durante el año 2029. Esta fecha sigue siendo un objetivo de planificación y no una fecha garantizada.
Para la modificación de las firmas BLS, los desarrolladores trabajan principalmente en leanXMSS. Es un sistema basado en funciones hash consideradas resistentes a ataques cuánticos. Sin embargo, las firmas son mucho más voluminosas que las actuales, lo que plantea un problema de ancho de banda y procesamiento.
Este aumento debe ser compensado por el proyecto LeanVM. Este tipo de máquina virtual especializada podría agrupar firmas post-cuánticas mediante pruebas criptográficas. El EIP-8292 propone delegar esta función a agregadores que cuenten con el equipo necesario, evitando imponer esta carga a todos los validadores individualmente.
La infraestructura misma concibe nuevos balances. Por tanto, las pruebas serán producidas rápidamente por los agregadores, que dispondrán de una potencia computacional superior a la de un validador individual. Por ello, los investigadores deberán impedir que esta función consolide la centralización de la red.
La amenaza inmediata no es aún el riesgo cuántico. Así, la documentación oficial de Ethereum prevé que ningún ordenador cuántico actual puede quebrar los sistemas criptográficos de la red. Usuarios y validadores no tienen ninguna operación urgente que realizar.
El proyecto debe ahora obtener la aprobación de los editores, ser objeto de discusión técnica, recibir un número oficial y pasar los controles del repositorio EIP. Luego serán necesarias implementaciones en clientes, auditorías, pruebas en redes experimentales y la selección para un futuro hard fork. Mientras no se superen estos pasos, el nuevo contrato sigue siendo una preparación inicial y no una protección ya activa.
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Diplômé de Sciences Po Toulouse et titulaire d'une certification consultant blockchain délivrée par Alyra, j'ai rejoint l'aventure Cointribune en 2019. Convaincu du potentiel de la blockchain pour transformer de nombreux secteurs de l'économie, j'ai pris l'engagement de sensibiliser et d'informer le grand public sur cet écosystème en constante évolution. Mon objectif est de permettre à chacun de mieux comprendre la blockchain et de saisir les opportunités qu'elle offre. Je m'efforce chaque jour de fournir une analyse objective de l'actualité, de décrypter les tendances du marché, de relayer les dernières innovations technologiques et de mettre en perspective les enjeux économiques et sociétaux de cette révolution en marche.
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