De vaak besproken “kwantum apocalyps” – oftewel “Q-Day” – waarin kwantumcomputers in staat zijn moderne cryptografie te kraken, is niet langer louter een theoretisch scenario. De blockchainsector staat voor een race tegen de klok, terwijl nieuwe netwerken hun intrede doen met de belofte voorbereid te zijn op deze onontkoombare realiteit. Onlangs heeft Naoris Protocol zijn mainnet gelanceerd, dat wordt gepresenteerd als een blockchain die vanaf het begin is gebouwd met post-kwantumcryptografie, gebaseerd op algoritmen die zijn goedgekeurd door het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST).
Het Naoris Protocol voegt zich bij een groeiende lijst initiatieven die verkennen hoe blockchains kunnen functioneren in een toekomst waarin kwantumcomputers de cryptografische systemen, waarop huidige blockchains steunen, kunnen overwinnen. De meeste belangrijke blockchains, waaronder Bitcoin en Ethereum, maken gebruik van openbare-sleutelhandtekeningen, zoals de elliptic curve digital signature algorithm (ECDSA). Deze systemen berusten op wiskundige problemen die door klassieke computers niet effectief kunnen worden opgelost. Tot voor kort was er echter steeds meer bezorgdheid dat krachtige kwantumcomputers met behulp van Shor’s algoritme in staat zouden zijn om deze bescherming te doorbreken. Hiermee kunnen aanvallers private sleutels afleiden van openbare sleutels en zo de controle over wallets overnemen.
Nathaniel Szerezla, chief growth officer van Naoris Protocol, benadrukt dat het project een bewuste keuze heeft gemaakt om het recent goedgekeurde federale standaard voor de technologie te implementeren en niet eerder ontwikkelde versies van het algoritme. Terwijl vele blockchainprojecten die met post-kwantumhandtekeningen experimenteren ‘Dilithium’ en ‘ML-DSA’ als uitwisselbare termen beschouwen, behandelt Naoris deze als een harde grens. ML-DSA is de gestandaardiseerde versie van het CRYSTALS-Dilithium-algoritme, dat in augustus 2024 werd goedgekeurd als onderdeel van het NIST-programma voor post-kwantumcryptografie.
De aankondiging van Naoris komt op een moment dat blockchain-ontwikkelaars debatteren over hoe de overgang naar kwantum-resistente cryptografie gerealiseerd kan worden. Dit proces vereist aanzienlijke wijzigingen in bestaande netwerken. In februari schetste Vitalik Buterin, co-founder van Ethereum, een plan om verschillende cryptografische componenten van het protocol te vervangen, waaronder BLS- en ECDSA-handtekeningen, door alternatieven die bestand zijn tegen kwantumaanvallen.
Ook Bitcoin-ontwikkelaars verkennen vergelijkbare concepten, waarbij sommige bijdragers werken aan BIP 360, een voorstel dat gericht is op het verminderen van publieke sleutelblootstelling in transacties. Dit wordt bereikt door een nieuw uitbetalingstype, genaamd Pay-to-Merkle-Root, te introduceren. Dit ontwerp schakelt een technische functie, key-path spending, uit die publieke sleutels blootstelt bij het besteden van munten en legt de basis voor het toevoegen van post-kwantumhandtekeningen in toekomstige soft forks.
Gezien de publieke en permanente aard van blockchaintransacties blijven de cryptografische handtekeningen die aan deze transacties zijn gehecht voor altijd zichtbaar. Dit betekent dat als kwantumcomputers de benodigde schaal bereiken, aanvallers eerdere transactiegegevens kunnen analyseren om private sleutels te herstellen uit blootgestelde handtekeningen. Het is dan ook cruciaal om de risico’s van dergelijke kwetsbaarheden tot een minimum te beperken.
Szerezla legt uit dat Naoris dit risico probeert te verkleinen door een overgang af te dwingen van klassieke handtekeningen zodra een account een post-kwantum sleutel aanneemt. Wanneer een account is gebonden aan post-kwantumcryptografie, zal het systeem een harde, onomkeerbare transitie afdwingen. De transactieverwerkingssystemen controleren binnenkomende transacties en, als het adres van de verzender in het register een PQC-binding heeft, moet de transactie een geldige ML-DSA handtekening bevatten.
Een transactie die alleen ECDSA gebruikt vanuit een gebonden account wordt afgewezen met een specifieke foutmelding die gebruikers informeert dat een PQC-handtekening vereist is.
De Naoris-netwerk bevindt zich momenteel in de fase van uitbreiding van deelname met een beperkt aantal validatoroperators. Voor de lancering van het mainnet heeft Naoris gemeld dat zijn testnet meer dan 106 miljoen post-kwantumtransacties heeft verwerkt en meer dan 603 miljoen beveiligingsbedreigingen heeft vastgesteld. Het is echter aan te raden om deze cijfers kritisch te benaderen, gezien ze nog niet onafhankelijk zijn geverifieerd.
Aangezien Naoris bestaande activa op blockchains die afhankelijk zijn van klassieke cryptografie niet retroactief kan beveiligen, benadrukt Szerezla dat gebruikers hun activa naar het Naoris-netwerk moeten verplaatsen om beschermd te worden. Activa die naar Naoris worden verplaatst, worden kwantumveilig, terwijl activa die op klassieke chains blijven kwetsbaar blijven. Hoe eerder gebruikers migreren, hoe kleiner hun blootstellingsvenster zal zijn.
Waarom is het belangrijk dat blockchains zich voorbereiden op kwantumcomputers?
Kwantumcomputers kunnen de cryptografische technieken die momenteel worden gebruikt om digitale activa te beveiligen, in gevaar brengen. Een effectieve voorbereiding kan voorkomen dat miljardensommen aan digitaal vermogen verloren gaan.
Wat onderscheidt het Naoris Protocol van andere blockchains?
Naoris Protocol is ontworpen met post-kwantumcryptografie als kern, wat betekent dat het niet alleen een reactieve maar ook een proactieve benadering van beveiliging biedt in een tijdperk van opkomende kwantumtechnologie.
Hoe kunnen bestaande crypto-gebruikers profiteren van de overstap naar Naoris?
Door hun activa naar het Naoris-netwerk te migreren, krijgen gebruikers toegang tot een kwantum veilig platform, wat hen beschermt tegen potentiële kwetsbaarheden van klassieke blockchains.
