East Texas A&M Universityn, North American Universityn, Florida Gulf Coast Universityn ja Florida Institute of Technologyn tutkijat ovat kehittäneet sen, mitä he kuvailevat ensimmäiseksi täydelliseksi kvanttiturvallisuusratkaisuksi Lightning-verkkoon.

Tohtori Ahmet Kurtin johtama tiimi on ottanut kvanttiturvallisen kryptografian käyttöön Lightning-verkon viestinnässä, maksupyynnöissä ja niihin liittyvissä järjestelmissä. Ratkaisu on integroitu Rust-Lightningiin ja perustuu kvanttikestävien algoritmien lisäämiseen olemassa olevan kryptografian päälle sen sijaan, että se korvattaisiin.

Hybridiratkaisu kaksoissuojauksella

Uusi turvamalli käyttää ML-DSA:ta digitaalisiin allekirjoituksiin ja ML-KEM:iä avainten vaihtoon. Molemmat algoritmit on standardoinut Yhdysvaltain kansallinen standardointi- ja teknologiainstituutti (NIST). Tässä hybridisuunnittelussa hyökkääjän on murrettava sekä klassinen että uusi kryptografia onnistuakseen katkaisemaan yhteyden tai väärentämään maksupyynnön.

Työ kesti kolmesta neljään kuukautta ja sisälsi noin 11 000 riviä koodia. Tutkijat korostavat, että tämä on täydellinen, toimiva toteutus – ei vain pieni prototyyppi.

Lightning-verkon erityiset riskit

Lightning-verkko mahdollistaa nopeat ja edulliset bitcoin-maksut lohkoketjun ulkopuolisten kanavien kautta. Tutkijat huomauttavat, että vaikka Bitcoin itse päivitettäisiin kvanttiuhkia vastaan, Lightning-verkko voi silti olla haavoittuvainen, koska sillä on omat viestintä- ja maksujärjestelmänsä.

Tutkimusryhmän mukaan heidän työnsä osoittaa, että Lightning-verkon off-chain-järjestelmät voivat alkaa valmistautua kvanttiuhkaan pääverkon kehityksestä riippumatta.

Keskustelu kvanttitietokoneiden uhasta

Useat kvanttitutkijat ovat varoittaneet, että Bitcoin-verkko saattaa tulevaisuudessa tarvita päivityksiä kestääkseen kvanttitietokoneita. Jotkut krypton riskipääomayhtiöt ovat vaatineet toimenpiteitä, kun taas johtavat kehittäjät uskovat, että nykyiset kvanttitietokoneet ovat vielä liian heikkoja.

Kehitys voi kuitenkin olla nopeaa, jotkut uskovat, ja siksi myös suuret toimijat, kuten Blockstream, ovat alkaneet työskennellä omien ratkaisujensa parissa vastatakseen tuleviin uhkiin.