Даже если в конечном итоге Биткойн примет постквантовую защиту для выходных данных в блокчейне, пять компонентов системы платежей вне блокчейна Lightning Network все равно потребуют отдельных обновлений, согласно исследовательской препринту от 12 сентября.
В документе предлагается PQLN — гибридное постквантовое расширение, реализованное как исследовательский прототип rust-lightning. Оно нацелено на gossip (распространение информации о узлах и каналах), зашифрованные соединения между узлами, подписанные счета и многоразовые предложения платежей, а также onion-пакеты, скрывающие детали маршрутизации платежей.
В настоящее время Lightning использует ECDSA на основе secp256k1, подписи Schnorr или ECDH для этих функций. PQLN сохраняет классические механизмы, добавляя подписи ML-DSA для gossip, счетов и предложений. Он добавляет гибридный обмен ключами ML-KEM для транспорта, платежных onion-пакетов и приватных путей BOLT 12.
Авторы создали форк rust-lightning с поддержкой функций и модифицированный узел ldk-sample. Их матрица из 12 сценариев показала, что постквантовые и обычные бинарные файлы, собранные на одной базе rust-lightning, могут сосуществовать. В зависимости от маршрута и настроек, смешанные конфигурации использовали классическую защиту или завершались с ошибкой.
Такая совместимость не означает готовности всей сети. Репозитории описывают программное обеспечение как исследовательский артефакт, и исследование отложило тестирование с другими реализациями Lightning.
Коммуникация, а не чистые криптографические вычисления, доминировала в результатах авторов. Во время статической синхронизации полного графа сети, стандартная конфигурация ML-DSA-44 и ML-KEM-768 увеличила загрузку gossip в 10,2 раза и объем хранимых данных графа в 8,8 раза по сравнению с обычным Lightning.
Меньшая конфигурация FN-DSA на основе Falcon снизила коэффициент загрузки до 4,2 раза, но NIST все еще относит эту схему к находящимся в разработке, а не к финальному стандарту.
Приватная маршрутизация платежей повлекла за собой дополнительную нагрузку на пропускную способность. Фиксированный постквантовый шифротекст размером 21,8 килобайта увеличивал задержку на 19–53 миллисекунды на хоп при эмулируемой скорости 10 Мбит/с и на 160–187 миллисекунд на хоп при скорости 1 Мбит/с.
Напротив, подпись ML-DSA-44 в среднем занимала 327 микросекунд на рабочей станции авторов с 16-ядерным AMD Ryzen Threadripper PRO 3955WX и 64 ГБ ОЗУ. Это измерение примитива, выполненное автором на конкретном оборудовании, не следует рассматривать как общую задержку платежа.
PQLN также не затрагивает риски, связанные с уровнем Биткойна. Он не защищает ключи в блокчейне, обеспечивающие выходные данные финансирования, обязательств и HTLC, или транзакции со штрафами, поэтому для защиты средств на каналах по-прежнему требуются постквантовые изменения на уровне Биткойна.
Препринт предполагает наличие в будущем криптографически значимого квантового противника; он не сообщает о современном квантовом взломе Биткойна или Lightning. Его прототип предполагает, что внеблокчейн-защиту Lightning можно тестировать независимо от обновления Биткойна, но не означает готовности сети к миграции. В этих экспериментах основной операционной проблемой было то, сколько дополнительного трафика gossip, хранения и платежей могут поглотить операторы узлов.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Liam 'Akiba' Wright
