- XRPL AlphaNet testet nun Post-Quanten-Sicherheit über Konten, Transaktionen und den Konsens der Validatoren hinweg.
- Das Netzwerk ersetzt die elliptische Kurvenkryptographie durch NIST-standardisierte Dilithiumsignaturen.
- Ein separater Vorschlag untersucht eine optionale einmalige Schlüsselrotation, um Quantenangriffsfenster zu begrenzen.
Der XRP Ledger beendete das Jahr mit einem Update, nachdem sein öffentliches Entwicklernetzwerk AlphaNet eine Suite quantenresistenter Funktionen neben nativer Smart-Contract-Unterstützung aktiviert hatte. Die Änderungen, die am 24. Dezember vom XRPL Labs-Ingenieur Denis Angell bestätigt wurden, markieren eine der wichtigsten Sicherheitsänderungen, die bisher im Netzwerk getestet wurden.
Laut Angell arbeitet AlphaNet mittlerweile mit post-quantenmechanischer Kryptographie in seinen Kernkomponenten, einschließlich Konten, Transaktionen und dem Konsens der Validatoren. Das Update stellt das vor, was das Entwicklungsteam als Quantum Accounts, Quantum Transactions und Quantum Consensus bezeichnet, die alle um CRYSTALS-Dilithium basieren, ein gitterbasiertes digitales Signaturschema.
Dilithium wurde kürzlich vom U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST) unter der Bezeichnung ML-DSA standardisiert. Der Algorithmus soll Angriffen von Quantencomputern widerstehen, die die derzeit von den meisten Blockchain-Netzwerken verwendete elliptische Kurvenkryptographie untergraben könnten.
Umgang mit dem „Q-Day“-Risikomodell
Die meisten bestehenden Blockchains verlassen sich auf den elliptischen Kurvenalgorithmus, um private Schlüssel zu sichern und Transaktionen zu autorisieren. Dieses System gilt als sicher gegen klassische Computer, ist aber theoretisch offen für ausreichend fortschrittliche Quantenmaschinen, die Shors Algorithmus ausführen. Sicherheitsforscher bezeichnen den Punkt, an dem solche Geräte praktisch werden, oft als „Q-Day“.
Die Einführung von AlphaNet richtet sich direkt an dieses Szenario, indem elliptische kurvenbasierte Zeichensprache durch Dilithium ersetzt wird. Im aktualisierten Aufbau werden Benutzeridentitäten aus gitterbasierten Schlüsselpaaren abgeleitet, wodurch die mathematische Grundlage verändert wird, die öffentliche Schlüssel mit privaten Schlüsseln verknüpft.
Strukturelle Veränderungen bei Konten und Transaktionen
Quantenkonten auf AlphaNet verändern, wie Identität im Hauptbuch erstellt wird. Anstelle elliptischer Kurvenbeziehungen ist die Kontosicherheit heute in der Gittermathematik verwurzelt, die sowohl gegen klassische als auch gegen Quantenkryptoanalyse resistent ist. Quantum Transactions erweitert diesen Ansatz auf Zahlungen und Token-Übertragungen und erfordert Dilithium-Signaturen für die Transaktionsautorisierung.
Validatoren sind ebenfalls Teil des kryptographischen Wandels. Im Rahmen des Quantenkonsensus verwenden Validator-Kommunikationen und die Unterzeichnung von Stimmen dasselbe Post-Quantum-Schema. Diese Änderung soll eine mögliche Imitation von Validatoren verhindern, was es Angreifern ermöglichen könnte, die Transaktionsreihenfolge zu beeinflussen oder die Ledger-Historie zu verändern.
Unabhängig davon hat der Community-Entwickler Edward Hennis kürzlich einen Quantum Safe-Vorschlag für das XRP Ledger verfasst , der häufige Rotation von Signing-Keys als Abmilderungsstrategie untersucht. Das Konzept impliziert, dass selbst wenn Verschlüsselung theoretisch knackbar wäre, die kurze Ledger-Abschlusszeit, typischerweise drei bis vier Sekunden, die Machbarkeit von Echtzeitangriffen einschränken würde. Die Einführung dieser Methode bleibt für die Nutzer optional.
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