BNB Smart Chain reduce el rendimiento en un 40% en las pruebas de migración de criptografía poscuántica
BNB Smart Chain ha probado con éxito una migración a la criptografía poscuántica en sus capas de transacciones y consenso, reemplazando los sistemas criptográficos clave de curva elíptica con alternativas resistentes a los cuánticos estandarizadas por el NIST, según un informe reciente.
La actualización reemplazó las firmas de transacciones ECDSA con ML-DSA-44, también conocido como Dilithium2, y sustituyó la agregación de consenso BLS12-381 con pruebas pqSTARK. El proyecto no incluía cifrado de protocolo de enlace entre pares ni sistemas de compromiso KZG, que siguen bajo consideración para futuras actualizaciones.
El trabajo se produce mientras los desarrolladores de blockchain se preparan para la posibilidad a largo plazo de que las computadoras cuánticas eventualmente puedan romper la criptografía de curva elíptica ampliamente utilizada a través del algoritmo de Shor. BSC dijo que el esfuerzo de migración era preventivo y no estaba vinculado a ninguna amenaza inmediata a la seguridad.
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NIST estandarizó formalmente ML-DSA bajo FIPS 204 en agosto de 2024, estableciendo el primer marco de firma poscuántica listo para producción adoptado en el informe.
BSC seleccionó ML-DSA-44 entre tres conjuntos de parámetros estandarizados, citando un tamaño de firma más bajo y una velocidad de verificación más rápida como las principales razones de la elección. El informe dice que las variantes más grandes crearían una sobrecarga de red sustancialmente mayor y, al mismo tiempo, ofrecerían un beneficio práctico limitado según las proyecciones de amenazas actuales.
La migración aumentó considerablemente el tamaño de los datos de las transacciones. Las cargas útiles de firmas crecieron de 65 bytes a aproximadamente 2420 bytes, mientras que las claves públicas se expandieron de 64 bytes a 1312 bytes. Con cargas de trabajo de transferencia nativas de 2000 transacciones por segundo, el tamaño del bloque aumentó de aproximadamente 130 KB a aproximadamente 2 MB.
El agregado de la capa de consenso sigue siendo comparativamente compacto. El informe decía que seis firmas de validador con un total de alrededor de 14,5 KB podrían comprimirse en una única prueba pqSTARK de aproximadamente 340 bytes.
Las pruebas de rendimiento mostraron que el rendimiento disminuyó después de la migración. Las cargas de trabajo de transferencia nativa entre regiones disminuyeron de 4973 TPS en configuraciones no postcuánticas a 2997 TPS con el sistema actualizado. Las cargas de trabajo mixtas experimentaron una disminución menor, pasando de 3695 TPS a 2406 TPS.
Según el informe, las transacciones de mayor tamaño desplazaron el cuello de botella de la red de los límites de gas al ancho de banda y la latencia de propagación. La finalidad media se mantuvo sin cambios en dos espacios, aunque la finalidad del peor de los casos aumentó en las pruebas entre regiones porque los bloques más grandes tardaron más en propagarse entre los validadores.
BSC dijo que los hallazgos demuestran que la criptografía poscuántica estandarizada ya se puede integrar en la infraestructura blockchain, aunque se necesitará trabajo adicional para abordar las limitaciones de escala y redes antes de un despliegue de producción general.