การศึกษาความเป็นส่วนตัวในคริปโต
การศึกษาที่ผลิตข่าวสารเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัวในคริปโตอย่างสำคัญพบว่าระบบการพิสูจน์แบบไม่มีความรู้ (Zero-Knowledge Proof Systems) เช่น Railgun, PrivacyPools, Aleo และ Aztec ปลอดภัยทางคณิตศาสตร์จากการโจมตีของควอนตัม เนื่องจากพวกเขาอิงจากความปลอดภัยทางทฤษฎีข้อมูล (Information-Theoretic Security) แทนที่จะเป็นการเข้ารหัส ซึ่งหมายความว่าพวกเขายังคงปลอดภัยแม้ต่อผู้โจมตีที่มีพลังไม่จำกัด รวมถึงคอมพิวเตอร์ควอนตัมในอนาคต
ภัยคุกคามจากคอมพิวเตอร์ควอนตัม
ข่าวสารเกี่ยวกับความเป็นส่วนตัวในคริปโตมาถึงในวันอังคารพร้อมกับการค้นพบที่สำคัญ: ภัยคุกคามจากคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ทำให้เกิดแผนการฉุกเฉินที่ Ripple, Bitcoin และ Ethereum ดูเหมือนจะไม่ส่งผลต่อระบบการพิสูจน์แบบไม่มีความรู้ที่รักษาความเป็นส่วนตัว
การศึกษานี้ร่วมเขียนโดยนักวิจัยของ Coinbase ร่วมกับทีมที่ Stanford และ Ethereum Foundation สรุปว่าเครือข่ายเช่น Railgun และ PrivacyPools อิงจากโมเดลความปลอดภัยที่แตกต่างอย่างพื้นฐานจากโมเดลที่คอมพิวเตอร์ควอนตัมถูกออกแบบมาเพื่อโจมตี
ความแตกต่างระหว่างความปลอดภัยทางคอมพิวเตอร์และความปลอดภัยทางทฤษฎีข้อมูล
ความแตกต่างนี้ไม่ใช่เรื่องของระดับ แต่เป็นความแตกต่างที่ชัดเจนระหว่าง ความปลอดภัยทางคอมพิวเตอร์ และ ความปลอดภัยทางทฤษฎีข้อมูล ความปลอดภัยของบล็อกเชนมาตรฐาน รวมถึงการป้องกันในกระเป๋าเงิน Bitcoin และบัญชี Ethereum อิงจากความยากทางคณิตศาสตร์: สมมติฐานว่าการทำลายปัญหาทางคณิตศาสตร์พื้นฐานต้องการการคำนวณมากกว่าที่ผู้โจมตีใด ๆ จะมี
คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้อัลกอริธึมของ Shor สามารถในทางทฤษฎีแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์บางประเภทได้เร็วกว่าเครื่องคอมพิวเตอร์คลาสสิกอย่างมาก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมลายเซ็นของ Bitcoin ที่ใช้วงรีจึงถือว่ามีความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น
การทำงานของระบบการพิสูจน์แบบไม่มีความรู้
ระบบการพิสูจน์แบบไม่มีความรู้ทำงานแตกต่างออกไป พวกเขาอนุญาตให้ฝ่ายหนึ่งพิสูจน์ความรู้เกี่ยวกับความลับโดยไม่เปิดเผยความลับนั้นเอง และการรับประกันความปลอดภัยมาจากหลักการทางทฤษฎีข้อมูลแทนที่จะเป็นความยากทางคอมพิวเตอร์
แม้แต่คอมพิวเตอร์ที่มีพลังการประมวลผลไม่จำกัดก็ไม่สามารถดึงข้อมูลมากกว่าที่การพิสูจน์ถูกออกแบบมาเพื่อเปิดเผย คุณสมบัติทางโครงสร้างนี้ทำให้เครื่องมือความเป็นส่วนตัวที่อิงจาก ZK ปลอดภัยจากอัลกอริธึมของ Shor และการโจมตีควอนตัมใด ๆ ที่มุ่งเป้าไปที่ความยากทางคอมพิวเตอร์
โปรโตคอลความเป็นส่วนตัว
Railgun เป็นโปรโตคอลความเป็นส่วนตัวที่ปกป้องจำนวนธุรกรรมและที่อยู่โดยใช้การพิสูจน์ ZK บน Ethereum PrivacyPools เป็นโปรโตคอลที่ออกแบบมาเพื่ออนุญาตความเป็นส่วนตัวที่สอดคล้องโดยให้ผู้ใช้พิสูจน์ว่าทุนของพวกเขาไม่ได้มาจากแหล่งที่ถูกลงโทษโดยไม่เปิดเผยประวัติธุรกรรมทั้งหมดของพวกเขา
Aleo เป็นบล็อกเชน Layer 1 ที่สร้างขึ้นโดยตรงรอบการพิสูจน์ ZK Aztec เป็น Layer 2 ของ Ethereum ที่มีการดำเนินการสัญญาอัจฉริยะส่วนตัวผ่านการพิสูจน์ ZK ทั้งสี่อิงจากความปลอดภัยทางทฤษฎีข้อมูลสำหรับการรับประกันความเป็นส่วนตัวหลักของพวกเขา
ข้อสรุปของการศึกษา
ข้อสรุปของการศึกษาของ Coinbase หมายความว่าเมื่อคอมพิวเตอร์ควอนตัมเติบโตถึงจุดที่คุกคามความปลอดภัยหลักของ Bitcoin คุณสมบัติความเป็นส่วนตัวของเครือข่ายเหล่านี้จะยังคงอยู่ในสภาพที่สมบูรณ์ ความเสี่ยงของพวกเขา หากมี จะมาจากส่วนประกอบอื่น ๆ ของสถาปัตยกรรมของพวกเขา เช่น ลายเซ็นวงรีพื้นฐานที่ใช้สำหรับการตรวจสอบบัญชี ซึ่งเป็นชั้นความปลอดภัยที่แยกต่างหากจากระบบการพิสูจน์ ZK เอง
การค้นพบนี้มาถึงในขณะที่การอภิปรายเกี่ยวกับความเสี่ยงจากควอนตัมใน Bitcoin กำลังสร้างความตึงเครียดในการบริหารจัดการทั่วทั้งระบบนิเวศ การอภิปรายเกี่ยวกับภัยคุกคามจากควอนตัมใน Bitcoin ได้มุ่งเน้นไปที่การบังคับให้มีการย้ายเหรียญหรือพึ่งพาการอัปเกรดแบบเลือกได้
โครงสร้างพื้นฐานความเป็นส่วนตัวที่อิงจาก ZK หลบเลี่ยงการอภิปรายนี้โดยสิ้นเชิง เนื่องจากโมเดลความปลอดภัยหลักของมันถูกออกแบบมาให้ปลอดภัยจากควอนตัมอยู่แล้ว
มุมมองจาก Vitalik Buterin
สำหรับนักพัฒนา DeFi และผู้ใช้สถาบันที่ประเมินทางเลือกด้านโครงสร้างพื้นฐานในระยะยาว การศึกษาให้พื้นฐานที่ชัดเจนในการพิจารณาเครื่องมือความเป็นส่วนตัวที่อิงจาก ZK ว่าเป็นสิ่งที่มีความปลอดภัยในอนาคตมากกว่าบัญชีบล็อกเชนที่อิงจากความโปร่งใสแบบดั้งเดิมเมื่อพิจารณาถึงภัยคุกคามจากควอนตัม
ผู้ร่วมก่อตั้ง Ethereum Vitalik Buterin ได้สนับสนุนโปรโตคอลเช่น Railgun ในมุมมองที่กว้างขึ้น โดยอ้างว่าความเป็นส่วนตัวควรเป็นตัวเลือกเริ่มต้นสำหรับผู้ใช้บล็อกเชน การค้นพบความปลอดภัยจากควอนตัมเพิ่มมิติด้านความปลอดภัยให้กับข้อโต้แย้งนั้น
