Introducción

En los últimos años, los sistemas basados ​​en el llamado blockchain han ganado una gran popularidad, atrayendo a los usuarios con una serie de sus ventajas: descentralización, inmutabilidad de datos, transparencia, así como la ausencia de un centro de confianza, es decir, un intermediario. Proporcionar estos beneficios es posible gracias a dos "ballenas" de la cadena de bloques: el cifrado asimétrico y el uso de funciones hash . Sin embargo, debido al desarrollo de la computación cuántica, la seguridad de estas primitivas se ha visto amenazada, por lo que es necesario encontrar nuevos enfoques para construir una cadena de bloques que sea resistente a los ataques utilizando una computadora cuántica, la llamada cadena de bloques postcuántica.... Este artículo destaca qué partes de la cadena de bloques son más vulnerables a los ataques con una computadora cuántica, qué tan reales son estas amenazas, qué enfoques existen para construir una cadena de bloques post-cuántica resistente a ellas y qué tan aplicables son estos enfoques.

Dispositivo blockchain

, , , . , — , , , . , .

, , : , proof-of-work (.: ), . , - . . , .

, . : , , , , , . , ECDSA (.: Elliptic Curve Digital Signature Algorithm), DSA (.: Digital Signature Algorithm), . , . , , , RSA (.: Rivest Shamir Adleman), , , . , , , .

, : . , - . , , .

, , , . , , . , .

, . , , . , .

. , $$$f(x)$, . , $$$U_f(x)$, $$$0$, $$$x$ $$$f$, $$$1$ — . , , , , . $$$x$, , $$$x$, , . , . $$$f$ , $$$1$. , $$$f$ , , .

proof-of-work

, , , . , (.: ASIC), , . , , , , , , . , , .

, , , , proof-of-work. , , , BlackCoin, proof-of-stake (.: ), , , . Proof-of-stake , .

proof-of-stake - , , , , . . , , , - , .

, , , . - , , RSA, ECDSA, ECDH, DSA, , . , , , .

,

, , , , , , — . , , , , . -, , , , , , . -, , , . Bitcoin’, 60 310, , , 2030 1. , “” , , . , , : . , , .

, , . , 2016 NIST (.: ) , 2022 . , .

(.: code based), McEliece, , RSA, . , , Niederreiter’, , . , NP- , . , , , , , , , . , , LDPC (.: Low Density Parity Check), .

(.: lattice based), NIST . n- . , , , , (Shortest Vector Problem) (Closest Vector Problem), . , , . , , , (.: Short Integer Solution), , .

, , (.: hash based), , -. 70- RSA DSA, , . , . , , .

, . , , proof-of-work, , proof-of-stack. , , , , . , , , , , — .