انتشار BIP امضای پسا-کوانتومی SHRINCS از بلاک‌استریم

یک پیشنهاد بهبود بیت کوین برای طرح امضای پساکوانتومی SHRINCS بلاک استریم در تاریخ ۲۷ آگوست ۲۰۲۶ منتشر شد و طراحی امضای مقاوم در برابر کوانتوم خاص بیت کوین را به روند بررسی رسمی وارد کرد. این سند یک پیشنهاد متمرکز بر توان عملیاتی را با شکاف‌های بلوغ واضح و هشدارهای عملیاتی که ریسک‌های کوتاه‌مدت را به سمت کیف پول‌ها، بازیابی و هماهنگی پیاده‌سازی منتقل می‌کند، جفت می‌کند.

نکات کلیدی

• یک بیت کوین پیشنهاد بهبود برای طرح امضای پساکوانتومی SHRINCS بلاک استریم در تاریخ ۲۷ آگوست ۲۰۲۶ منتشر شد.
• SHRINCS یک طراحی مبتنی بر هش پساکوانتومی است که امضاهایی از ۵۴۸ بایت (به علاوه یک کلید عمومی ۴۸ بایتی) تا ۴۶۱۹ بایت دارد.
• BIP به‌طور صریح عدم تأیید رسمی ناتمام را علامت‌گذاری می‌کند و بیان می‌کند "یک اثبات امنیتی در حال انجام است."
• این پیشنهاد هشدار می‌دهد که وارد کردن کلیدهای SHRINCS در پیاده‌سازی‌های ناسازگار، از جمله تفاوت‌ها در پشتیبانی از هرس هایپرتری، ممکن است منجر به از دست رفتن وجوه شود.

SHRINCS به عنوان یک گزینه پساکوانتومی خاص بیت کوین وارد فرآیند BIP می‌شود.

پیشنهاد SHRINCS اکنون در فرآیند BIP است، که مکانیزمی است که بیت کوین برای انتشار و بررسی اسناد طراحی که ممکن است در نهایت به تغییرات اجماعی تبدیل شوند، استفاده می‌کند. این موضوع اهمیت دارد زیرا کارهای پساکوانتومی بیشتر در رشته‌های تحقیقاتی، آزمایش‌های زنجیره جانبی و نقشه‌های راه "روزی" زندگی کرده‌اند.

یوناس نیک از تحقیق بلاک‌استریم انتشار این مقاله را به عنوان "اولین پیشنهاد مشخص برای یک طرح امضای پساکوانتومی که به طور خاص برای بیت‌کوین طراحی شده است" توصیف کرد. او همچنین انتظارات را محدود کرد. "SHRINCS به عنوان طرح امضای 'نهایی' بیت‌کوین در نظر گرفته نشده است و از نظر هر محور بهینه نیست." این پیشنهاد عملی و نه حداکثری است. نیک گفت: "من فکر می‌کنم که این یک تعادل بسیار خوب در میان گزینه‌هایی است که اکنون داریم."

این طرح قبلاً خارج از تئوری مورد استفاده قرار گرفته است. SHRINCS تراکنش‌های واقعی را در شبکه اصلی Liquid امضا کرده و در مارس ۲۰۲۶ در تولید در زنجیره جانبی Liquid آزمایش شده است، از جمله یک تراکنش که نسخه‌ای از وایت‌پیپر بیت‌کوین را در خود جای داده است.

ریاضیات توان عملی: اندازه‌های امضا، وزن‌دهی SegWit و ادعای ۳ TPS

مسئله ساختار بازار فضای بلوک است. امضاهای پساکوانتومی معمولاً بسیار بزرگتر از امضاهای ECDSA و Taproot Schnorr امروزی هستند و امضاهای بزرگتر به طور مستقیم با تقاضای پرداخت هزینه رقابت می‌کنند.

SHRINCS مبتنی بر هش و پساکوانتومی است، با حداقل اندازه امضا ۵۴۸ بایت به علاوه یک کلید عمومی ۴۸ بایتی. اندازه امضا می‌تواند تا ۴،۶۱۹ بایت بزرگ شود. این هنوز به طور معناداری بزرگتر از اثر امضای فعلی بیت‌کوین است. همان بسته امضاهای Schnorr را با ۶۴ بایت و امضاهای قدیمی ECDSA را با ۷۰ بایت توصیف می‌کند، که SHRINCS را در حدود نه برابر Schnorr در انتهای پایین قبل از رشد قرار می‌دهد.

SegWit نحوه ترجمه این موضوع به مصرف مؤثر بلوک را تغییر می‌دهد. مارین ایوزیچ، بنیان‌گذار Applied Quantum و نویسنده PostQuantum.com، نکته کلیدی را توصیف کرد: "در زیر SegWit، بایت‌های امضا در شاهد جا می‌گیرند و یک چهارم از سایر داده‌های تراکنش را اشغال می‌کنند،" به این معنی که مقایسه بایت خام تأثیر بازار هزینه را بیش از حد بیان می‌کند زمانی که بایت‌های اضافی در شاهد قرار دارند.

برآوردهای قبلی تحقیق بلاک‌استریم حدودی برای توان عملی این معامله ارائه می‌دهد. بر اساس این فرضیات، بیت‌کوین می‌تواند حدود ۶.۵ تراکنش در ثانیه اجرا کند اگر همه از امضاهای Taproot Schnorr استفاده کنند. همان برآوردها ML-DSA مبتنی بر شبکه NIST را حدود ۰.۵ TPS و SPHINCS+ مبتنی بر هش NIST را حدود ۰.۳۶ TPS تخمین می‌زنند. SHRINCS در حدود ۳ TPS قرار دارد که به عنوان مشابه امروز توصیف می‌شود.

این عدد ۳ TPS ادعای اصلی است که معامله‌گران باید به آن توجه کنند. این به معنای یک مسیر مهاجرت پساکوانتومی است که به طور خودکار فضای بلوک را به یک رژیم ساختاری کمیاب‌تر مانند نتایج زیر ۱ TPS قیمت‌گذاری مجدد نمی‌کند.

چالش برای کیف‌پول‌ها: امضای حالت‌دار، امضاهای در حال رشد و بازیابی بزرگ‌تری

خود BIP به وضوح درباره بلوغ صحبت می‌کند. این هشدار می‌دهد که "یک اثبات امنیتی در حال انجام است." این یک پاورقی نیست. این یک مورد مهم برای بررسی جدی توسط طرف‌های سوم، تحلیل رمزنگاری و هرگونه گفتگو درباره استانداردسازی است.

ریسک بزرگتر در کوتاه‌مدت عملیاتی است. SHRINCS حالت‌دار است. این سیستم کلیدهای یک‌بار مصرف استفاده‌شده را بر روی دستگاه ذخیره می‌کند تا از استفاده مجدد آن‌ها جلوگیری کند، به جای اینکه این کلیدها را در یک ساختار بزرگ بدون حالت مانند SPHINCS+ قرار دهد. این صرفه‌جویی با یک حالت جدید از شکست همراه است: کیف پول باید به‌طور صحیح وضعیت را برای همیشه پیگیری کند.

دو مکانیک بتن مهم است. امضاها هر بار که استفاده می‌شوند، ۱۶ بایت افزایش می‌یابند. گم شدن دستگاه همچنین یک تراکنش بازیابی بدون حالت به حجم تقریبی ۵,۷۷۷ بایت را تحمیل می‌کند. این یک مسیر بازیابی است که هم از نظر عملیاتی سنگین و هم از نظر فضای بلوک پرهزینه است و ریسک را در لحظه‌ای که کاربران در حال حاضر تحت فشار هستند، متمرکز می‌کند.

BIP همچنین به یک تله سازگاری اشاره می‌کند که می‌تواند به یک ضرر سخت تبدیل شود. کلیدهای SHRINCS که با استفاده از هرس هایپرتری برای مؤلفه بدون حالت تولید می‌شوند، با پیاده‌سازی‌هایی که از هرس هایپرتری پشتیبانی نمی‌کنند، سازگار نیستند. این سند هشدار می‌دهد که وارد کردن یک کلید در پیاده‌سازی‌های ناسازگار ممکن است منجر به از دست رفتن وجوه شود.

یون آوه، بنیان‌گذار فناوری‌های BOLTS، تعادل طراحی را به عنوان یکانباشتاز فرضیات سمت کیف پول: "حالت‌داری، مسیرهای امضای فشرده، گزینه‌های پشتیبان، فرضیاتی درباره اینکه چند بار یک بذر (seed) اولیه‌سازی می‌شود و قوانینی برای زمان‌هایی که دستگاه‌ها باید به امضاهای بزرگتر بدون حالت (stateless) سوئیچ کنند."

او افزود: "این ممکن است مهندسی عملی باشد، اما همچنین پیچیدگی و آسیب‌پذیری را به همراه دارد که عمدتاً برای حداکثر کردن توان عملیاتی و حداقل کردن چرخه‌های محاسباتی معرفی شده است. در Bitcoin، هر قاعده جدید اجماع به یک تعهد دائمی نگهداری تبدیل می‌شود و هر فرضیه سمت کیف پول به یک حالت ممکن از شکست کاربر تبدیل می‌شود."

از Liquid به Bitcoin: نمایش‌های کیف پول سخت‌افزاری، ایده‌های تجمیع ZK و گلوگاه حکمرانی

داستان پیاده‌سازی در حال پیشرفت است، اما هنوز به نتیجه نرسیده است. بلاک‌استریم هفته گذشته نشان داد که SHRINCS و سایر طرح‌های امضای پساکوانتومی می‌توانند بر روی رایانه‌های معمولی اجرا شوند.کیف پول‌های سخت‌افزاریکه به اعتراض معمولی پاسخ می‌دهد که پرایمیتیوهای پساکوانتومی برای دستگاه‌های محدود بسیار سنگین هستند.

نقشه راه همچنین شامل یک اهرم دوم است: فشرده‌سازی بسیاری از امضاها به یک اثبات کوچک.اتریومرویکرد پساکوانتومی اتریوم که در بسته توصیف شده است، از تجمیع امضاها از طریق یکاثبات صفر-دانشدر هر بلوک استفاده می‌کند. ایده مشابهی برای بیت‌کوین در حال بررسی است، اما به عنوان یک تغییر نسبتاً رادیکال توصیف می‌شود که با یک نبرد فعال‌سازی شدید مواجه خواهد شد.

برآورد خود بلاک‌استریم این است که ترکیب تجمیع اثبات ZK با SHRINCS می‌تواند سرعت بیت‌کوین را به حدود ۶.۷ TPS دو برابر کند. این حالت مثبت برای هزینه‌ها و توان عملیاتی است، اما با هزینه‌های حکمرانی همراه است که احتمالاً بیشتر از یک تعویض فقط امضا است.

در کوتاه‌مدت، مراحل مشخص کمتر به صحبت‌های فعال‌سازی و بیشتر به بررسی و هماهنگی مربوط می‌شود. پرچم "اثبات امنیتی BIP هنوز انجام نشده است"، تکمیل اثبات و هرگونه "حسابرسی" اعلام شده از طرف ثالث را به اولین مانع تبدیل می‌کند.هماهنگی کیف پول و کتابخانه در حمایت از هیرتری پرچین نیز یکی دیگر از موانع است، زیرا خود پیشنهاد نسبت به نتایج از دست دادن سرمایه در صورت عدم سازگاری هشدار می‌دهد.آخرین آزمون عملی عملیاتی است: استفاده بیشتر به سبک تولید که امضای حالت‌دار و مسیر بازیابی بدون حالت حدود ۵,۷۷۷ بایتی را تحت شرایط واقعی، نه فقط دموها، آزمایش می‌کند.

خوانش من: پیشرفت پساکوانتومی در حال مشخص شدن است، اما سطح ریسک به عملیات و هماهنگی منتقل می‌شود.

آستانه‌ای که اهمیت دارد، برآورد ۳ TPS نیست. بلکه این است که آیا پیشنهاد می‌تواند بار بلوغی را که توسط هشدار "یک اثبات امنیتی باید انجام شود" خود به همراه دارد، عبور کند و سپس بدون نیاز به طراحی مجدد که فرضیات اندازه‌گیری را به هم بریزد، در برابر تحلیل رمزنگاری شخص ثالث زنده بماند.

اگر SHRINCS پیشرفت کند، آزمون واقعی هماهنگی کیف پول است. امضای حالت‌دار، امضاهای در حال رشد و ناسازگاری‌های هذلولی از نوع موارد حاشیه‌ای هستند که در آزمایشگاه شکست نمی‌خورند. آنها در جریان‌های بازیابی، مهاجرت‌ها و عدم تطابق‌های فروشنده شکست می‌خورند، جایی که کاربران بیت‌کوین در واقع پول خود را از دست می‌دهند.

این تنها زمانی از نظر ساختاری مهم می‌شود که اکوسیستم بتواند پیاده‌سازی‌ها را به اندازه کافی استاندارد کند که "پساکوانتومی" به "عملی شکننده" ترجمه نشود.

منابع

• کوین‌تلگراف