Ethereum Foundation Menerbitkan Peta Jalan Keamanan Kuantum dengan Empat Hard Fork yang Direncanakan

The Ethereum Yayasan memiliki diterbitkan terstruktur peta jalan Untuk melindungi jaringan dari ancaman komputasi kuantum, yayasan tersebut menguraikan empat hard fork yang direncanakan dan serangkaian perubahan tingkat protokol yang akan memengaruhi setiap lapisan tumpukan Ethereum. Yayasan tersebut memperkirakan perombakan inti akan selesai pada tahun 2029, meskipun migrasi penuh di seluruh ekosistem yang lebih luas diperkirakan akan memakan waktu beberapa tahun tambahan setelah itu.

Mengapa Ethereum Bersiap Menghadapi Ancaman Kuantum Sekarang?

Komputer kuantum yang mampu memecahkan sistem kriptografi yang mengamankan jaringan blockchain diperkirakan baru akan ada dalam delapan hingga dua belas tahun ke depan, menurut sebagian besar perkiraan pengembang. Terlepas dari jangka waktu tersebut, Ethereum Foundation telah menjelaskan mengapa pekerjaan harus dimulai sekarang.

Migrasi protokol global terdesentralisasi bukanlah proses yang cepat. Proses ini melibatkan riset bertahun-tahun, rekayasa, verifikasi formal, dan koordinasi lintas tim di setiap lapisan sistem yang menangani nilai miliaran dolar. Yayasan tersebut telah membingkai hal ini sebagai masalah rekayasa dengan tenggat waktu yang konkret, bukan sebagai hipotesis yang jauh.

Penelitian kriptografi pasca-kuantum di Ethereum Foundation sebenarnya telah berlangsung selama lebih dari delapan tahun, melibatkan tim yang fokus pada kriptografi, arsitektur protokol, dan koordinasi. Peta jalan yang baru saja diterbitkan menandai pergeseran dari fase penelitian yang tersebar dan eksploratif tersebut menjadi rencana yang terstruktur dan dapat diakses publik dengan target fork spesifik.

Masalah Inti dengan Komputasi Kuantum dan Blockchain

Kriptografi kunci publik adalah fondasi kepemilikan digital, otentikasi, dan konsensus di semua jaringan blockchain utama, termasuk Ethereum. Sederhananya, ini adalah sistem yang membuktikan Anda memiliki dompet Anda dan mengotorisasi transaksi Anda. Komputer kuantum, setelah cukup kuat, secara luas diharapkan mampu membobol sistem ini dengan memecahkan masalah matematika yang saat ini membuatnya aman.

Bagi Ethereum, ancaman tersebut meluas ke tiga lapisan berbeda dalam protokolnya, yang masing-masing membutuhkan strategi migrasi tersendiri.

Apa saja empat hard fork dalam roadmap kuantum Ethereum?

Tim riset Ethereum Foundation telah mengusulkan empat peningkatan protokol spesifik, masing-masing menargetkan aspek ketahanan kuantum yang berbeda. Hard fork, bagi mereka yang kurang familiar dengan istilah ini, adalah perubahan permanen pada aturan blockchain yang mengharuskan semua peserta untuk melakukan peningkatan agar tetap kompatibel dengan jaringan.

Empat peningkatan yang direncanakan adalah:

• Fork I akan memberikan validator jaringan kunci publik yang aman terhadap serangan kuantum yang dapat diaktifkan dengan cepat jika komputer kuantum yang mumpuni muncul lebih cepat dari yang diperkirakan.
• Fork J akan mengurangi biaya gas yang terkait dengan verifikasi tanda tangan pasca-kuantum yang aman, sehingga metode kriptografi baru menjadi lebih praktis untuk digunakan dalam skala besar.
• Fork L akan mempersempit kemampuan jaringan untuk merepresentasikan status blockchain dalam bukti tanpa pengetahuan (zero-knowledge proofs), sehingga meningkatkan efisiensi di bawah standar kriptografi baru.
• Fork M akan memperluas perlindungan kuantum ke jaringan layer-2 Ethereum, yang memproses sebagian besar aktivitas yang berinteraksi langsung dengan pengguna di ekosistem tersebut.

Para pengembang sedang mempertimbangkan dua fork pertama, Fork I dan Fork J, untuk dimasukkan ke dalam hard fork Hegota yang akan datang, yang diperkirakan akan diterapkan tahun ini.

Bagaimana Transisi Ini Akan Mempengaruhi Setiap Lapisan Protokol Ethereum?

Migrasi ini akan menyentuh ketiga lapisan protokol inti, masing-masing dengan pendekatan teknis dan jangka waktunya sendiri.

Temukan Proyek yang Menjanjikan...

Proyek yang Menjanjikan...

(Iklan)

Artikel berlanjut...

Pada lapisan eksekusi, fokusnya adalah memungkinkan pengguna untuk beralih ke otentikasi kuantum yang aman melalui abstraksi akun. Abstraksi akun adalah mekanisme yang memungkinkan dompet beroperasi di bawah aturan yang dapat diprogram daripada asumsi kriptografi tetap, yang berarti pengguna dapat beralih ke skema tanda tangan baru tanpa peningkatan jaringan secara serentak dan paksa.

Pada lapisan konsensus, tantangannya lebih kompleks. Ethereum saat ini menggunakan tanda tangan BLS untuk otentikasi validator. BLS adalah skema tanda tangan yang dihargai karena kemampuannya untuk menggabungkan ribuan tanda tangan validator individual menjadi satu bukti ringkas, yang sangat penting untuk jaringan dengan ratusan ribu validator aktif. 

Alternatif pasca-kuantum, khususnya tanda tangan berbasis hash menggunakan skema yang disebut leanXMSS, tidak memiliki properti agregasi bawaan yang sama. Untuk mengimbanginya, para peneliti Ethereum sedang mengembangkan pendekatan agregasi berbasis SNARK menggunakan mesin virtual zero-knowledge minimal yang disebut leanVM.

Pada lapisan data, migrasi meluas hingga mengamankan cara jaringan menangani objek BLOB, yaitu paket data besar yang digunakan untuk mendukung ketersediaan data lapisan 2. Peningkatan Dencun pada tahun 2024 memperkenalkan penanganan BLOB untuk mengurangi biaya lapisan 2 secara signifikan, dan memastikan bahwa infrastruktur aman pasca-kuantum merupakan bagian penting dari transisi yang lebih luas.

Tantangan Skalabilitas dalam Kriptografi Pasca-Kuantum

Salah satu masalah teknis yang konsisten pada skema kriptografi pasca-kuantum adalah bahwa skema tersebut cenderung menghasilkan tanda tangan yang jauh lebih besar dan membutuhkan lebih banyak sumber daya komputasi daripada metode yang digantikannya. Hal ini menciptakan ketegangan langsung dengan upaya Ethereum yang berkelanjutan untuk menjaga biaya tetap rendah dan throughput transaksi tetap tinggi.

Pengembangan teknik agregasi berbasis bukti tanpa pengetahuan (zero-knowledge proof-based aggregate) adalah alat utama yang digunakan para peneliti Ethereum untuk mengelola pertukaran ini. Tujuannya adalah untuk menyerap peningkatan biaya kriptografi tanpa membebankan peningkatan biaya yang proporsional kepada pengguna atau validator.

Prinsip yang lebih luas yang memandu transisi ini adalah apa yang disebut para peneliti sebagai "ketangkasan kriptografi," yang mengacu pada perancangan protokol sedemikian rupa sehingga primitif kriptografi intinya dapat diganti dari waktu ke waktu tanpa memerlukan perombakan jaringan yang mengganggu dan dilakukan secara serentak.

Di manakah Peta Jalan Kuantum (Quantum Roadmap) cocok dalam agenda peningkatan Ethereum yang lebih luas?

Roadmap kuantum ini hadir di tengah periode fokus baru pada arah teknis inti Ethereum. Awal tahun ini, salah satu pendiri, Vitalik Buterin, ditentang secara terbuka Asumsi bahwa pertumbuhan jaringan layer-2 secara otomatis sama dengan penskalaan Ethereum itu sendiri, memicu percakapan yang lebih luas tentang seperti apa sebenarnya arsitektur jangka panjang jaringan tersebut.

Dorongan pasca-kuantum merupakan bagian langsung dari peta jalan yang difokuskan kembali tersebut. Buterin menggambarkan dokumen perencanaan pasca-kuantum yayasan tersebut sebagai "sangat penting" dan secara terpisah telah menerbitkan proposal seputar algoritma enkripsi dan metode verifikasi transaksi yang ditujukan untuk ancaman yang sama. Jika siklus peningkatan sebelumnya memprioritaskan pengalaman pengguna dan pengurangan biaya, fase saat ini menambahkan ketahanan kriptografi jangka panjang sebagai batasan desain utama.

Publikasi

1. Yayasan Ethereum di X: Postingan pada 24 Maret

2. Situs web Ethereum pasca-kuantum: Info umum

3. Laporan oleh CoinDeskEthereum menghadapi momen penentu dalam upaya penyeimbangan yang berisiko tinggi seiring meningkatnya tekanan terkait skalabilitas, komputasi kuantum, dan kecerdasan buatan.

4. Laporan oleh DL News: Memikirkan ulang lapisan 2 Ethereum? Vitalik Buterin mengemukakan peta jalan baru di tengah penurunan harga.