Ethereum Foundation wechselt von Poseidon-Hash zu traditionellen Hash-Funktionen für Quanten-Sicherheit
Die Ethereum Foundation nimmt eine bedeutende Änderung ihrer kryptografischen Strategie vor, indem sie die Poseidon-Hash-Funktion auf ihrer Basis-Schicht aufgibt. Diese Entscheidung, die von Forscher Justin Drake am 13. August bekannt gegeben wurde, ist das Ergebnis einer achtjährigen Forschungsanstrengung, die darauf abzielt, Ethereum auf die Ära des Quantencomputings vorzubereiten.
Drake erklärte, dass die Foundation nun auf traditionelle Hash-Funktionen wie SHA2 und BLAKE2s zurückgreifen wird, die sich als leistungsfähig genug erwiesen haben, um die Leistung von Poseidon in SNARK-Anwendungen (Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge) zu erreichen. Dieser Kurswechsel spiegelt ein breiteres Verständnis wider, dass spezialisierte, SNARK-freundliche Hash-Funktionen möglicherweise nicht notwendig sind, wie die jüngsten Fortschritte in den Beweissystemen zeigen.
Drake betonte die Bedeutung minimaler Annahmen für die Sicherheit und argumentierte, dass die Abhängigkeit von Standard-Hash-Funktionen eine vertrauenswürdigere Grundlage für die Zukunft von Ethereum bietet. Er wies darauf hin, dass der Wechsel von riskanteren Strukturen, wie gitterbasierten und isogeny-basierten Systemen, eine kluge Entscheidung ist, da sich die Techniken der Kryptoanalyse weiterentwickeln.
Der Übergang zu traditionellen Hashes wird voraussichtlich die Bereitstellungszeiträume beschleunigen, wobei ein produktionsreifes leanVM bis 2027 erwartet wird und weitere Entwicklungen in den Konsens- und Ausführungsschichten für 2028 geplant sind. Obwohl diese Änderung Poseidon nicht obsolet macht, bedeutet sie einen strategischen Wandel im Design von Ethereums Layer 1, der die Notwendigkeit robuster und skalierbarer Lösungen betont, während das Netzwerk weiter wächst.
Aktualisiert 11:31 UTC
Neue Entwicklungen in der Post-Quanten-Kryptographie
Google Cloud hat einen umfassenden Migrationsfahrplan für die Post-Quanten-Kryptographie angekündigt, der bis 2029 eine vollständige Bereitschaft anstrebt. Dieser Plan, der am 11. August 2026 vorgestellt wurde, skizziert einen phasenweisen Ansatz zur Verbesserung der Sicherheit in verschiedenen Sektoren, einschließlich Banken und Blockchain.
Der Fahrplan besteht aus drei Phasen:
- Phase 1 (bis Ende 2027): Konzentriert sich auf die Minderung von "Jetzt speichern, später entschlüsseln"-Angriffen, bei denen Gegner verschlüsselte Daten mit zukünftiger Quantenentschlüsselung im Hinterkopf ernten.
- Phase 2 (bis Ende 2028): Behandelt Integritäts- und Nichtabstreitbarkeitsrisiken durch quantensichere digitale Signaturen und Zertifikate sowie grundlegendes Schlüsselmanagement.
- Phase 3 (bis 2029): Erreicht die vollständige Bereitschaft für die Post-Quanten-Kryptographie.
Google hat bereits quantensichere Schlüsselwechselprotokolle mit einem hybriden Ansatz implementiert, um sicherzustellen, dass die Sicherheit auch dann intakt bleibt, wenn Schwachstellen in neueren Standards gefunden werden. NIST-standardisierte Algorithmen werden in den Google Cloud Key Management Service integriert.
Die Dringlichkeit für die Bereitschaft zur Post-Quanten-Kryptographie ist insbesondere für den Kryptowährungssektor von entscheidender Bedeutung, da wichtige Blockchain-Protokolle auf elliptischer Kurvenkryptographie basieren, die durch fortschrittliche Quantencomputing-Fähigkeiten gefährdet sein könnte.
Aktualisiert 12:02 UTC
Neue Entwicklungen in der Quanten-Sicherheitsstrategie von Ethereum
- Das Post-Quantum-Team von Ethereum erwartet, dass die Layer-1-Upgrades bis 2029 abgeschlossen sein könnten, obwohl kein fester Termin festgelegt ist.
- Der Übergang beginnt mit einem Post-Quantum-Validator-Schlüsselregister, das schließlich die aktuellen BLS-Validator-Signaturen durch hashbasierte Alternativen wie leanXMSS ersetzen wird.
- LeanXMSS basiert auf Einmal-Schlüsseln, was Risiken birgt, wenn derselbe Index für mehrere Signaturen verwendet wird, was Angreifern ermöglichen könnte, Signaturen zu fälschen.
- Laut dem NIST-Standard SP 800-208 muss das zustandsabhängige hashbasierte Signieren innerhalb eines Hardwaremoduls erfolgen, was traditionelle Resilienzstrategien von Banken kompliziert.
- Die FINMA in der Schweiz stellte fest, dass 72 % der befragten Finanzinstitute weder Quanten-sichere Verschlüsselungsmaßnahmen geplant noch implementiert hatten.
- Das vorgeschlagene Validator-Schlüsselregister von Ethereum zielt darauf ab, die Anzahl der verarbeiteten Post-Quantum-Schlüssel pro Slot zu begrenzen, wobei aktuelle Forschungen 16 Registrierungen pro Slot als handhabbaren Parameter vorschlagen.
- Späte Registrierungen für Banken könnten zu betrieblichen Verzögerungen führen, da sie zusammen mit anderen Nachzüglern in der Warteschlange stehen würden, was ihren Einfluss auf den Übergangsprozess beeinträchtigen könnte.
- Brunner betont, dass Banken ihre Prüfprozesse neu gestalten müssen, um sich an die neuen Signaturschemata anzupassen, um die Compliance und Kontrolle über die Vermögenswerte der Kunden aufrechtzuerhalten.
FAQ
Warum wechselt die Ethereum Foundation von Poseidon-Hash zu traditionellen Hash-Funktionen?
Die Ethereum Foundation vollzieht diesen Wechsel, um sich auf die Ära der Quantencomputing vorzubereiten und sich auf vertrauenswürdigere und bewährte traditionelle Hash-Funktionen wie SHA2 und BLAKE2s zu verlassen, die in SNARK-Anwendungen die Leistung von Poseidon erreichen können.
Was sind SNARK-Anwendungen und warum sind sie wichtig für Ethereum?
SNARK (Succinct Non-interactive Arguments of Knowledge) Anwendungen sind kryptografische Beweise, die eine effiziente Überprüfung von Berechnungen ermöglichen. Sie sind wichtig für Ethereum, da sie die Skalierbarkeit und Privatsphäre im Netzwerk verbessern.
Was sind die erwarteten Vorteile der Verwendung traditioneller Hash-Funktionen gegenüber spezialisierten, SNARK-freundlichen Hash-Funktionen?
Die Verwendung traditioneller Hash-Funktionen wird voraussichtlich eine vertrauenswürdigere Grundlage für die Sicherheit bieten, Risiken im Zusammenhang mit spezialisierten Strukturen reduzieren und die Bereitstellungszeiträume für zukünftige Entwicklungen von Ethereum beschleunigen.
Wie sieht der Zeitplan für die Einführung des neuen leanVM und anderer Entwicklungen aus?
Ein produktionsreifes leanVM wird bis 2027 erwartet, mit weiteren Entwicklungen in den Konsens- und Ausführungsschichten, die für 2028 geplant sind.
Bedeutet diese Änderung, dass Poseidon-Hash obsolet wird?
Nein, der Wechsel von Poseidon macht es nicht obsolet; es bedeutet eine strategische Änderung im Design von Ethereums Layer 1, um robuste und skalierbare Lösungen zu priorisieren.
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