Ethereum к 2026 году перейдёт на квантово-устойчивую криптографию

Блокчейн Ethereum ожидает глубокая модернизация криптографических механизмов. В 2026 году сеть планирует перейти на алгоритмы, устойчивые к атакам квантовых компьютеров, — обновление охватит все ключевые компоненты протокола. Сооснователь проекта Виталик Бутерин представил подробную дорожную карту, описывающую поэтапную замену уязвимых криптографических элементов на постквантовые аналоги.

«Now, the quantum resistance roadmap. Today, four things in Ethereum are quantum-vulnerable: consensus-layer BLS signatures, data availability (KZG commitments+proofs), EOA signatures (ECDSA), Application-layer ZK proofs (KZG or groth16). We can tackle these step by step…» — vitalik.eth (@VitalikButerin), оригинальный пост

Почему квантовая устойчивость критична для Ethereum

Квантовые компьютеры потенциально способны взломать криптографические алгоритмы, на которых построена безопасность большинства блокчейнов. Ethereum использует несколько таких уязвимых механизмов — от подписей валидаторов до проверки транзакций пользователей. Своевременный переход на постквантовую криптографию критически необходим для сохранения целостности сети и защиты средств пользователей.

Ethereum Foundation ещё в январе обозначила постквантовую безопасность одним из главных стратегических приоритетов и собрала профильную команду разработчиков. Это решение подчёркивает серьёзность подхода — фонд, который активно управляет казначейскими средствами, параллельно инвестирует ресурсы в долгосрочную безопасность протокола.

Четыре уязвимых компонента и план их замены

Согласно дорожной карте, представленной Виталиком Бутериным, в протоколе выявлены четыре элемента, подверженных квантовой угрозе:

1. BLS-подписи на уровне консенсуса — механизм, с помощью которого валидаторы подтверждают блоки;
2. Система доступности данных (KZG-коммитменты и доказательства) — криптографическая проверка корректности хранимых данных;
3. ECDSA-подписи пользовательских адресов (EOA) — алгоритм, которым подписываются транзакции из обычных кошельков;
4. ZK-доказательства на уровне приложений (KZG или groth16) — доказательства с нулевым разглашением, используемые в децентрализованных приложениях.

Каждый из этих компонентов использует математические задачи, которые квантовый компьютер достаточной мощности сможет решить за приемлемое время. Поэтому замена должна затронуть все четыре направления без исключения.

Замена BLS-подписей и переход на STARK

Перестройка будет проходить поэтапно. Подписи валидаторов на базе BLS полностью уступят место криптографии на основе хешей. При этом разработчикам придётся подобрать достаточно быстрый алгоритм хеширования, так как стандартные варианты не обеспечивают нужной скорости для обработки консенсусных операций.

Текущая система проверок KZG будет заменена на STARK-доказательства. Этот переход потребует значительных инженерных усилий — новые алгоритмы существенно объёмнее, и команде необходимо оптимизировать способы хранения данных. Важно отметить, что безопасность инфраструктуры Ethereum уже находится под пристальным вниманием — например, недавно ИИ-система обнаружила критическую уязвимость в клиенте Nethermind, что дополнительно подтверждает необходимость комплексного подхода к защите сети.

Пользовательские кошельки и новый тип транзакций EIP-8141

Для защиты пользовательских адресов в протокол планируется внедрить новый тип транзакций с абстракцией валидации и платы за газ — EIP-8141. Благодаря этому для подписи транзакций можно будет применять любые криптографические схемы, а не только используемый сейчас алгоритм ECDSA. Это означает, что владельцы кошельков смогут перейти на постквантовые алгоритмы подписи без необходимости создавать новые аккаунты.

Квантово-устойчивые алгоритмы значительно тяжелее традиционных. Квантово-безопасные доказательства требуют около 10 млн газа, что приводит к неприемлемо высоким комиссиям. Чтобы избежать удорожания операций, в сети обновят механизмы математических вычислений и внедрят агрегацию на уровне протокола.

Как будет работать верификация в обновлённой сети

Схема работы после перехода на постквантовую криптографию выглядит следующим образом:

• Транзакции будут верифицироваться ещё до включения в блок — на этапе мемпула;
• Каждые полсекунды ноды будут отправлять в основную сеть одно компактное доказательство корректности всех вычислений;
• Такой подход агрегации значительно снизит нагрузку на сеть и сделает операции дешевле для конечных пользователей.

Благодаря этому механизму, несмотря на возросший «вес» постквантовых доказательств, пользователи не должны столкнуться с резким ростом комиссий. Агрегация позволяет распределить затраты на верификацию между множеством транзакций одновременно.

Масштабная перестройка криптографии Ethereum демонстрирует проактивный подход к безопасности со стороны разработчиков. Пока квантовые компьютеры, способные атаковать существующую криптографию, ещё не созданы, у команды есть время для тщательного тестирования и плавного внедрения новых алгоритмов. Держателям ETH — в том числе тем, кто использует ETH для пассивного дохода в различных сервисах — важно следить за обновлениями, поскольку переход затронет все уровни взаимодействия с сетью.