量子时代加密安全与区块链应用的未来

现代密码学仍然是一门相对年青的学科,但其历史却显现了一种重要的模式。大多数的展开都是基于几年甚至几十年前的研讨。而这种缓慢的展开速度也是有原因的,就像药物和疫苗在进入市场之前需求经过多年的严格测试一样,密码学的运用有必要经过验证和彻底分析。

区块链便是这样一个开发周期的比方。中本聪比特币方面的作业便是运用了David Chaum在1980年代初初次描绘的准则。相同,最近用于维护私钥或密封招标拍卖的多方核算(MPC)的部署也运用了大约在同一时刻所开发的构思。现在,跟着量子机的要挟逐渐迫临现代核算机,对更新及更强壮的加密形式的需求也从未像现在这样激烈。

没有人确切地知道量子核算机将何时或是否有能力破解当今的加密办法。但是,单是这一要挟自身,就现已促进人们展开了很多的作业,以开发满足强壮、足以抵挡量子进犯的代替计划。

量子时代加密安全与区块链应用的未来

压缩的时刻线

寻觅现有加密办法的代替品并不是一项琐碎的任务。在过去的三年里,美国国家规范与技能研讨所(NIST)一直致力于研讨和推动代替算法,或者说是任何加密系统的骨干技能。今年7月,它在一个正在进行的项目中宣告了一份15个提案的短名单,以寻觅量子抗性加密规范。

可是,由于密钥规划或全体效率的不可行,这些建议中的许多提案都不具吸引力。此外,这些代替计划有必要经过充沛的测试和审查,以确保它们经得起时刻的考验。

我信赖咱们会看到这个范畴的进一步展开。但是,开发更好的加密算法只是难题的一部分。一旦定义了一个代替计划,还会有一个更大的作业,便是确保所有现有的运用都能更新到新规范。这个范围是巨大的,简直涵盖了整个互联网、金融和区块链中的所有用例。

鉴于任务规划的庞大,在量子要挟成为现实之前,咱们有必要早早拟定出搬迁现有数据的计划和办法。

自主数据的数字签名

政府和银行机构相同认识到了这一点。根据2020年联合国电子政务调查及其衡量规范,65%的成员国政府正在认真思考数字年代的管理问题。个人数据隐私现已越来越受到关注,而这首要体现在电子政务运用展开议程中纳入的数据维护机制和数字签名办法。

数字签名背面的技能一般都为各国政府所熟知。例如,在欧洲,eIDAS法令规定成员国的安排有责任为电子交易施行一致的电子签名、合格数字证书和其他认证机制规范。不过,欧盟方面也认识到,需求对这一技能进行更新,以防量子核算机的要挟。

看来,今后维护个人数据的办法很有可能会以用户掌控自己数据这一准则为辅导。在银行界,关于金融机构怎么对待数据的付出指令PSD2是这一准则的催化剂。一旦用户具有共享自己数据的权力,就更简单促进多个银行机构之间的数据共享。

密码学在今日的自主数据准则中扮演着重要的人物,但我信赖咱们会看到这个概念在Web 3.0运用中变得愈加普遍。理想情况下,用户将在任何提供充沛的互操作性和易用性的Web 3.0运用中掌控自己的数据。

经过多方核算提高安全性和可信度

与数字签名的鼓起类似,多方核算也会有更多的运用。从30年前的纯理论构造,到现在,咱们现已看到了MPC被运用在更多的现实国际用例中。例如,包括Unbound Tech、Sepior、Curv和Fireblocks在内的多个机构级资产安全平台现已在运用MPC的变体来确保私钥的安全。

区块链尚未发挥其真实的潜力,缺乏令人信服的运用案例就证明了这一点。

鉴于MPC的巨大安全潜力,咱们将继续看到这项技能的改善。它消除了单点进犯,减少了对单一受信赖实体的依靠,也很符合去中心化信赖的准则。在未来,一个人的私钥能够存储在多个涣散的地址,但当用户有需求时,仍然能够即时部署。

量子时代加密安全与区块链应用的未来

面向个人和企业的区块链

区块链技能仍处于低成熟度状态。理论上,它为协助个人和企业取得对其数据的控制权提供了重要的许诺。但事实上,今日的区块链和相关的分布式账本技能还没有发挥其真实的潜力,缺乏令人信服的运用案例便是证明。

但是,鉴于密码学其他用处的演变,比方数字签名和多方核算,咱们有理由期待区块链技能将显著改善,变得愈加高效和便利,从而在未来的几年里取得更多的吸引力。

区块链的概念自身并没有受到量子核算机的要挟。首先,区块链是用来安全注册数据(或数据摘要)的,并且咱们现在现已知道怎么用量子年代安全的密码学基元(哈希函数和数字签名计划)来确保区块链的基本功能(注册数据的不可更改性)。

但要高效地处理更高档的协议,还需求做更多的作业,不断提高加密基元的安全性和效率,使区块链越来越高效。

鉴于此,咱们将看到分布式系统的逐渐改善,以使其坚持安全。咱们可能会乐于保存当时加密算法智能及杰出的特性,并在必要时逐渐更新这些算法。这个过程的规划有必要非常慎重,由于每次更新都有必要在当时版本变得不安全之前提前完成。

此外,支撑区块链的付出系统,将具有强壮的量子化后的安全性,并在未来的在线零售中发挥重要作用。

无论密码学的用例怎么,用户体验都将是采用密码学的要害驱动力。到目前为止,缺乏可用性一直是大多数密码学运用的一个巨大问题,关于区块链来说也是如此。大多数平台只是基础设施解决计划,因而,也就涉及了终端用户的高度摩擦。

最终,区块链运用需求变得像今日的互联网和智能手机运用一样具有更好的可用性。此外,可用性和抗量子安全关于政府、商业和Web 3.0的未来也至关重要。

作者:Torben Pryds Pedersen

视野开拓

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