جدل بلاکهای بزرگتر و تجمیع STARK با امضای پساکوانتومی…
مدلسازی ML-DSA-44 NIST نشان میدهد که بلاکها میتوانند به طور تقریبی 500 تا 700 تراکنش را بدون کاهش ظرفیت جای دهند.
حرکت بلندمدت بیتکوین به سمت امضاهای پساکوانتومی یک خطای مقیاس قدیمی را دوباره به سطح میآورد: جذب امضاهای بزرگتر با بلوکهای بزرگتر، یا فشردهسازی آنها با تجمیع ZK-STARK. یک طرح مدلسازیشده NIST کاهش پتانسیل توان عملیاتی را به طور واضح نشان میدهد، با ظرفیت بلوک که تخمین زده میشود به حدود ۵۰۰–۷۰۰ تراکنش از حدود ۲۵۰۰–۳۰۰۰ امروز کاهش یابد اگر تغییر دیگری صورت نگیرد.
نکات کلیدی
- طرحهای امضای پساکوانتومی تأیید شده توسط NIST به عنوان ۱۰ تا ۱۰۰ برابر بزرگتر از بیتکوینامضاهای ECDSA و Schnorr فعلی توصیف شدهاند.
- مدلسازی ML-DSA-44 با ۲۴۲۰ بایت به ازای هر امضا نشان میدهد که ظرفیت بلوک بیتکوین میتواند به حدود ۵۰۰–۷۰۰ تراکنش از حدود ۲۵۰۰–۳۰۰۰ امروز کاهش یابد.
- بحث کاهش به دو اهرم شکل میگیرد: افزایش اندازه بلوک بیتکوین یا تجمیع امضاها به یک اثبات کوچک ZK-STARK.
- اسکریپت بیتکوین نمیتواند یک STARK را امروز تأیید کند، و مارین ایوزیچ تأیید STARK لایه پایه را به عنوان "به طور واقعگرایانه یک گفتوگو در دهه ۲۰۳۰" توصیف کرد.
امضاهای پساکوانتومی دوباره توان عملیاتی بیتکوین را در کانون توجه قرار میدهند.
تأثیر بازار در کوتاهمدت به این نیست که کامپیوترهای کوانتومی فردا ظاهر شوند. بلکه به این مربوط میشود که اگر شبکه هرگز از ECDSA و Schnorr به طرحهای امضای پساکوانتومی (PQ) که به طور قابل توجهی بزرگتر هستند، مهاجرت کند، چه بر سر توان عملیاتی و دینامیک هزینههای بیتکوین میآید.
طرحهای امضای PQ تأیید شده توسط NIST به طور تقریبی 10 تا 100 برابر بزرگتر از امضاهای موجود بیتکوین توصیف شدهاند. این افزایش اندازه صرفاً ظاهری نیست. امضاها بخشی اساسی از وزن تراکنش هستند، بنابراین افزایش حجم امضا به طور مستقیم به معنای تعداد کمتری تراکنش در هر بلوک است، مگر اینکه پروتکل در جای دیگری تغییر کند.
مارین ایوزیچ، نویسنده PostQuantum.com و بنیانگذار Applied Quantum، ML-DSA-44 NIST را با اندازه 2,420 بایت برای هر امضا مدلسازی کرده و تخمین زده است که ظرفیت بلوک به حدود 500–700 تراکنش در هر بلوک کاهش یابد، در حالی که امروز حدود 2,500–3,000 تراکنش وجود دارد.
SegWit به عنوان کاهش تأثیر امضاهای بزرگ تا 75% توصیف شده است، اما تخمین ML-DSA-44 هنوز نشان میدهد که کاهش اندازهای کافی برای بازگرداندن روایتهای مقیاسپذیری و بازار هزینه به مرکز نقشهراه بیتکوین وجود دارد.
دو راهحل رقیب: بلوکهای بزرگتر در برابر تجمیع امضای ZK-STARK
این بحث به عنوان انتخاب بین یک اهرم سیاسی سخت و یک اهرم فنی سخت ارائه میشود.
یک مسیر مهندسی ساده است: افزایش اندازه بلوک بیتکوین برای جذب امضاهای بزرگ PQ. هزینه این کار، هزینه گره است. بلوکهای بزرگتر به معنای نیاز به پهنای باند، ذخیرهسازی و کار تأیید بیشتر برای هر گره کامل است، که منتقدان استدلال میکنند که شبکه را به سمت تمرکزگرایی سوق میدهد. جنگ اندازه بلوک نیز نظری نیست. بیتکوین به خاطر پیشنهادی برای دو برابر کردن اندازه بلوک در سال 2017 تقسیم شد و آن تاریخ هنوز بر واکنشهای حکومتی تأثیر میگذارد.
مسیر دیگر فشردهسازی است: تجمیع امضاها به یک اثبات ZK-STARK تا بلوکها مجبور نباشند هر امضای فردی را حمل کنند. الی بن-ساسون، یکی از بنیانگذاران StarkWare، استدلال کرد که یک اثبات واحد میتواند "تمام امضاهای بزرگ تراکنشها برای یک بلوک" را به یک اثبات "کوچک" فشرده کند و ادعا کرد که این اثبات میتواند از لحاظ اندازه کوچکتر از شامل کردن حتی امضاهای امروز باشد و به طور بالقوه باعث شود زنجیره سریعتر اجرا شود.
او هشدار داد که پذیرش امضاهای PQ بدون تجمیع آزمون قابلیت استفاده را شکست خواهد داد: "اگر آنها اجازه تجمیع ZK STARK را ندهند، قطعاً این یک حرکت بسیار نامطلوب خواهد بود زیرا واقعاً مشکل را حل نمیکند ... جایی که مشکل این است که 'آیا همه واقعاً میتوانند از بیتکوین استفاده کنند؟'"
چرا STARKها امروز در بیتکوین قابل استفاده نیستند
محدودیت این نیست که آیا STARKها در انتزاع کار میکنند یا نه. بلکه این است که آیا بیتکوین میتواند آنها را تحت قوانین اجماع تأیید کند بدون اینکه سطح حمله را گسترش دهد.
ایوزیچ استدلال کرد که "رمزنگاری الی بسیار محکم است: فرضیات خالص هش، بدون تنظیم مورد اعتماد، هزاران امضا که به یک اثبات کوچک فشرده شدهاند. مشکل همه چیز در اطراف رمزنگاری است،" و افزود: "اسکریپت بیتکوین نمیتواند یک STARK را امروز تأیید کند و یک تأییدکننده تولیدی سطح اجماع بسیار بزرگی در مقایسه با یک کد عملیاتی هش-امضا باریک است.
با توجه به اینکه یک کد عملیاتی کوچک مانند OP_CAT سالها در بحث بوده است، یک تأییدکننده STARK در لایه پایه به واقع یک بحث برای دهه 2030 است."
مناسبترین راه ورود "سیاسی عملی" که مورد بحث قرار گرفته، دوباره فعال کردن OP_CAT است که به عنوان نه خط کد نوشته شده توسط ساتوشی توصیف شده است. بن-ساسون استدلال کرد که OP_CAT میتواند اثباتها و تجمیع STARK را فعال کند، اما علاقهای که 12 تا 24 ماه پیش افزایش یافته بود، به تازگی از شتاب افتاده است.
ایدههای بیشتر حدسی که ذکر شده شامل OP_STARK_VERIFY و BitZip است و ایتان هایلمن فضای طراحی را به عنوان افزودن کدهای عملیاتی عمومی برای ساخت چیزی مانند ZKRollup بر روی بیتکوین یا حمایت از STARKها در لایه اجماع، با گزینههای تجمیع ضعیفتر مانند CISA نیز در نظر گرفته است.
سیگنالهایی که معاملهگران باید در نقشه راه بیتکوین پیگیری کنند
اولین سیگنال، حرکت ملموس BIP یا سیگنالدهی مجدد نگهدارنده و توسعهدهنده در مورد فعالسازی مجدد OP_CAT است، زیرا به عنوان عملیترین پل به ساختارهای مرتبط با STARK معرفی شده است.
دومین سیگنال این است که آیا هر پیشنهادی برای فعالسازی تأیید STARK در بیتکوین فراتر از بحث پیشرفت میکند یا خیر. اسکریپت نمیتواند امروز یک STARK را تأیید کند، بنابراین سوال مرتبط با بازار این است که آیا گفتگو به سمت رویکردهای مبتنی بر کد عملیاتی یا پشتیبانی لایه اجماع تغییر میکند و آیا هر یک از آنها اعتبار قابل توجهی پیدا میکند.
سوم، به دنبال مدلسازی و معیارهای پیگیری باشید که تخمین ML-DSA-44 از ۲۴۲۰ بایت به ازای هر امضا و حدود ۵۰۰–۷۰۰ تراکنش به ازای هر بلوک را تصحیح کند. اگر طرحهای PQ جایگزین به طور قابل توجهی پروفایل اندازه امضا را تغییر دهند، فوریت تعادل مقیاسپذیری نیز با آن تغییر میکند.
در نهایت، نقاط عطف زنجیرهای متقابل میتوانند فشار روایتی ایجاد کنند. استارکنت یک پروژه سهمرحلهای برای تبدیل شدن به امنیت کوانتومی اعلام کرد و مقاله به توصیف میپردازد که اتریومهدفگذاری ۲۰۲۹ برای انتقال پس از کوانتوم دارد در حالی که سولانادر حال آزمایش با امضاهای PQ است. این زمانبندیها دست بیتکوین را نمیبندد، اما میتوانند انتظارات را در مورد اینکه پیشرفت «معقول» چگونه به نظر میرسد تغییر دهند.
حاکمیت، نه رمزنگاری، به نظر میرسد که گلوگاه واقعی باشد
من مدلسازی ML-DSA-44 را به عنوان نیروی محرکه کلیدی در نظر میگیرم. اگر بیتکوین هرگز به سبک NIST PQ برود بدون اینکه تدبیری اندیشیده شود، ریاضیات توان عملیاتی به اندازهای زشت است که میتواند مقیاسپذیری و هزینهها را دوباره به روایت کلان برگرداند، حتی اگر تهدید کوانتومی خود همچنان درازمدت باقی بماند.
آستانهای که اهمیت دارد این است که آیا حکومتداری بیتکوین میتواند قبل از اینکه PQ بیشتر از یک موضوع تحقیقاتی شود، بر روی هر مسیر کاهش معتبر همگرایی پیدا کند یا خیر. بلوکهای بزرگتر اهرم مهندسی سادهتری هستند اما به طور تاریخی سختترین برای اجتماعی کردن، در حالی که تجمیع STARK در توان عملیاتی به وضوح خواناتر است اما مستقیماً با محدودیتهای اسکریپت و ریسک سطح اجماع مواجه میشود.
اگر OP_CAT یا هر مسیر تأیید STARK از "جالب" به "قابل اقدام" منتقل شود، تنظیم به نظر میرسد ساختاری به جای روایتمحور، زیرا این امر تعریف میکند که چگونه بیتکوین یک بهروزرسانی امنیتی را بدون بازگشایی جنگ اندازه بلوک جذب میکند.
