Pag-abandona ng Poseidon sa Ethereum Foundation
Sinabi ng mananaliksik ng Ethereum Foundation na si Justin Drake na ang Layer 1 ng network ay iiwan ang Poseidon matapos ang walong taong pagsasaliksik na nagkakahalaga ng walong digit. Ang Ethereum Foundation ay tututok sa mga itinatag na hash function tulad ng SHA-2 at BLAKE2s. Sa isang post sa X noong Agosto 13, inihayag ni Drake na inabandona ng Ethereum Foundation ang Poseidon para sa L1 roadmap nito at lumilipat sa mga tradisyunal na opsyon tulad ng SHA at BLAKE.
“Paalam, Poseidon!”
isinulat ni Drake, na inilarawan ang desisyon bilang bunga ng isang “8-taong, 8-digit na rabbit hole” sa post-quantum cryptography.
Ang Poseidon at Zero-Knowledge Proof Systems
Ang Poseidon ay lumitaw noong 2019 bilang isang hash function na dinisenyo para sa zero-knowledge proof systems. Ang istruktura nito ay nagpasimple sa pagproseso sa loob ng Succinct Non-Interactive Arguments of Knowledge, na karaniwang kilala bilang SNARKs, kumpara sa mga tradisyunal na hash function na nakabatay sa binary operations. Mula noong 2018, ang Ethereum Foundation ay namuhunan sa mga espesyal na hash bilang bahagi ng kanilang trabaho sa zero-knowledge technology. Ang Poseidon ay naging karaniwang pagpipilian sa mga zk-rollups at zkVMs, kabilang ang mga sistema na nagse-secure ng bilyun-bilyong dolyar sa crypto assets.
Implikasyon ng Anunsyo
Ang anunsyo ni Drake ay may kinalaman sa hinaharap na L1 architecture ng Ethereum, at hindi ito nangangahulugang agarang pagtanggal ng Poseidon mula sa mga umiiral na aplikasyon. Ang mga rollup, virtual machines, at iba pang mga proyekto na gumagamit na ng function ay hindi kinakailangang palitan ito dahil sa desisyon sa roadmap. Ang mga pagsulong sa disenyo ng proof-system ay nagbago na ngayon ng trade-off na unang pabor sa Poseidon. Ayon kay Drake, ang mga itinatag na function tulad ng SHA-2 at BLAKE2s ay maaaring makipagsabayan sa pagganap nito kapag pinagsama sa mga SNARK na dinisenyo sa paligid ng binary computation.
“Sa pagninilay, ang susi ay hindi SNARK-friendly hashes, kundi hash-friendly SNARKs.”
Binary Fields at Performance Improvements
Ang mga binary fields ay nagpapahintulot sa mga proof system na iproseso ang Boolean logic na ginagamit ng mga standard hash function nang mas natural. Ang mga naunang disenyo ng SNARK ay madalas na umaasa sa malalaking prime fields, kung saan ang mga bit-based operations tulad ng XOR ay maaaring maging magastos na ipakita. Ang pagtatrabaho sa pinakamaliit na prime number, dalawa, ay nagpapahintulot sa mga binary-field systems na i-align ang kanilang mga kalkulasyon sa mga zero at one na ginagamit sa karaniwang computing. Sinabi ni Drake na ang mga resulting designs ay maaaring patunayan ang humigit-kumulang 1 milyong tradisyunal na hash calls bawat segundo sa isang laptop, na may overhead na humigit-kumulang 100 beses kumpara sa native CPU execution.
Mga Proyekto sa Pananaliksik at AI-Assisted Cryptanalysis
Ang mga proyekto sa pananaliksik kabilang ang Binius at Flock ay nag-ambag sa mga pagtaas ng pagganap, ayon sa post. Ang Binius ay nag-aaplay ng binary-field arithmetic sa zero-knowledge proofs, habang ang Flock ay nakatuon sa pagpapatunay ng malalaking batch ng Boolean calculations, kabilang ang mga kalkulasyon na kinasasangkutan ng SHA-256, Keccak, at BLAKE3. Itinuro din ni Drake ang SNARK.fast, isang bukas na automated research project na gumagamit ng artificial intelligence upang mapabuti ang proving code. Ang pinakamalakas na resulta nito ay umabot sa 1.8 milyong BLAKE3 compressions bawat segundo, na kumakatawan sa 255% na pagpapabuti mula sa panimulang benchmark.
Pagbabago sa Relasyon ng Hash Functions at Proof Infrastructure
Ang paggamit ng mga itinatag na hash ay maaaring bawasan ang pag-asa ng Ethereum sa mga espesyal na cryptographic function na nangangailangan ng mga taon ng hiwalay na pagsusuri. Ang SHA at BLAKE ay nakatanggap na ng malawak na pag-aaral sa labas ng mga zero-knowledge systems, bagaman ang kanilang pagpapatupad sa loob ng Ethereum ay mangangailangan pa rin ng pananaliksik, audits, at testing. Ang desisyon ay nagbabago rin ng relasyon sa pagitan ng mga hash function ng Ethereum at ng proof infrastructure nito. Sa halip na magdisenyo ng bagong hash sa paligid ng mga limitasyon ng isang SNARK, ang mga mananaliksik ay maaaring bumuo ng SNARK sa paligid ng mga hash function na mayroon nang mahabang security records.
Post-Quantum Security at Future Plans
Ikinonekta ni Drake ang desisyon sa post-quantum security program ng Ethereum, na naghahanda sa protocol para sa mga computer na kayang sirain ang elliptic-curve cryptography. Sa kasalukuyan, umaasa ang Ethereum sa mga ganitong sistema para sa mga user account at bahagi ng consensus at data infrastructure nito. Ayon sa ulat ng crypto.news noong Agosto, ang co-founder na si Vitalik Buterin ay itinaas ang quantum security sa mas mataas na antas sa na-update na roadmap ng Ethereum. Saklaw din ng plano ang native privacy, formal verification, post-quantum scaling, at mga posibleng kapalit para sa mga bahagi ng Ethereum Virtual Machine.
Mga Hadlang sa Post-Quantum Systems
Sinabi ni Drake na ang mga kamakailang pagsulong sa AI-assisted cryptanalysis ay lumikha ng mga hadlang para sa mas kumplikadong post-quantum systems. Partikular niyang binanggit ang HAWK, isang lattice-based signature design, at SQIsign, na umaasa sa isogeny-based cryptography. Ayon sa kanyang pagsusuri, pinatibay ng mga problema ang kaso para sa hash-based signatures sa mga blockchain. Ang mga ganitong disenyo ay gumagamit ng medyo simpleng at malawak na pinag-aralang mga palagay, bagaman ang mga indibidwal na signature ay maaaring masyadong malaki para sa direktang paggamit sa kasalukuyang sukat ng Ethereum. Ang SNARK aggregation ay nag-aalok ng isang paraan upang tugunan ang problema sa laki.
Pag-verify ng Hash-Based Signatures
Ang isang proof system ay maaaring mag-verify ng maraming hash-based signatures at i-compress ang resulta sa isang mas maliit na proof para sa network, sa halip na kinakailangang ilagay at suriin ang bawat signature nang hiwalay. Ang parehong pamamaraan ay maaaring suportahan ang mga multisignature arrangements at k-of-n threshold signatures, kung saan ang isang transaksyon ay nangangailangan ng pag-apruba mula sa isang itinakdang bilang ng mga kalahok. Sinabi ni Drake na ang kakayahang umangkop ay nagmumula sa paggamit ng SNARK upang patunayan ang mga patakaran ng awtorisasyon nang hindi inilalagay ang lahat ng underlying signature data onchain.
Mga Paghahanda at Pagsubok
Ang mga paghahanda sa antas ng wallet ay kasalukuyang sinusubukan. Noong Hunyo, isang mananaliksik ng Ethereum ang nagpakita ng proteksyon ng account gamit ang isang SPHINCS-based signature verifier, na may isang optimized na bersyon na nangangailangan ng humigit-kumulang 127,000 gas at nagdadala ng 3,704-byte signature. Tinatayang ang gastos sa verification ay humigit-kumulang $0.07 bawat account sa oras na iyon.
Mga Panganib sa Seguridad at Pagsasama ng Post-Quantum Standards
Para sa mga mamumuhunan at negosyo sa U.S. na gumagamit ng Ethereum, ang roadmap ay tumutukoy sa isang panganib sa seguridad na sinimulan na ng mga ahensya ng pamantayan ng pederal na itinuturing bilang isang isyu ng migrasyon. Ang National Institute of Standards and Technology ay nag-finalize ng unang tatlong post-quantum cryptography standards nito noong Agosto 2024 at hinikayat ang mga system administrators na simulan ang pagsasama ng mga ito. Ang mga pamantayan ng NIST ay hindi nagdidirekta sa mga pagpipilian sa protocol ng Ethereum, at ang mga napiling algorithm ng ahensya ay hindi ginagawang quantum-safe ang network sa kanilang sarili. Gayunpaman, ang kanilang gawain sa migrasyon ay nagpapakita na ang mga institusyong Amerikano ay naghahanda bago maging available ang mga cryptographically relevant quantum computers.
Independiyenteng Advisory Board at Quantum Attacks
Ang isang independiyenteng advisory board ng Coinbase ay umabot sa katulad na posisyon sa isang 50-pahinang papel na inilathala noong Abril. Kasama sa mga miyembro nito sina Drake, Stanford cryptographer Dan Boneh, EigenLayer founder Sreeram Kannan, Coinbase cryptography head Yehuda Lindell, at distributed-systems researcher Dahlia Malkhi. Napagpasyahan ng board na ang mga kasalukuyang blockchain ay nananatiling secure mula sa mga quantum attacks ngunit nagbabala na ang pagpapalit ng mga mahihinang signature sa buong mga network, wallet, at exchanges ay maaaring tumagal ng mga taon. Ayon sa advisory paper, ang ilang quantum-resistant alternatives ay maaaring magpataas ng mga kinakailangan sa data ng blockchain ng hanggang 38 beses. Ang paggamit ng Ethereum ng proof aggregation ay nilayon upang limitahan ang mga ganitong gastos habang pinapalitan ang mahihinang cryptography.
Hash-Based SNARKs at Future Development
Sinabi ni Drake na ang hash-based SNARKs ay maaaring i-compress ang anumang bilang ng post-quantum signatures sa isang compact proof na angkop para sa pagsasama sa isang block. Ang post-quantum team ng Ethereum Foundation ay nagtatrabaho sa binary-field infrastructure bilang bahagi ng leanVM, isang minimal zero-knowledge virtual machine na nilayon upang i-verify at i-aggregate ang mga cryptographic proofs. Sinabi ni Drake na ang kasalukuyang iskedyul ay tumatawag para sa isang production-grade leanVM sa 2027. Ang mga deployment na kinasasangkutan ng consensus, data, at execution layers ng Ethereum ay nakaplano para sa 2028, bagaman ang bawat pagbabago sa protocol ay mangangailangan pa rin ng pagpapatupad, testing, at kasunduan sa mga independiyenteng development teams ng Ethereum.
Strawmap at Iminungkahing Forks
Ang iskedyul ay nakaupo sa loob ng Strawmap ng Ethereum, isang teknikal na dokumento ng koordinasyon na umaabot hanggang 2029 sa halip na isang pinal na activation calendar. Ang naunang coverage ng Strawmap ay naglarawan ng pitong iminungkahing forks na sumasaklaw sa mas mabilis na slots, mas maiikli ang finality, post-quantum cryptography, privacy, at mas mataas na kapasidad ng network. Ang post-quantum team ng Ethereum ay kasalukuyang nagtatrabaho kasama ang Binius, Flock, at mga kaugnay na binary-field systems habang bumubuo ng leanVM benchmarks. Sinabi ni Drake na ang nakaplano na trabaho sa 2028 ay ilalapat ang resulting proof technology nang hiwalay sa consensus layer, data layer, at execution layer.
