Ethereum, Aralık 2029'a kadar kuantuma dayanıklı dönüşümü hedefliyor

Ethereum(ETH), Aralık 2029'a kadar Katman 1'in (L1) kuantuma dayanıklı yapıya geçirilmesini hedefliyor. Uzun vadeli plan, yalnızca hesap imzalarını değil, mutabakat ve veri kullanılabilirliği katmanlarındaki kriptografik sistemleri de kapsıyor.

Ethereum Vakfı (Ethereum Foundation) protokol ekibi, 16'sındaki Reddit AMA'sında ölçeklenebilirlik, gizlilik, kuantum güvenliği, biçimsel doğrulama ve ETH ihraç politikasını ele aldı. Ethereum Vakfı, öncelik belgesinde Aralık 2029'a kadar kuantuma dayanıklı hazırlıkların tamamlanmasını hedeflediğini açıkladı. Takvimin araştırma ve uygulama sürecine göre değişebileceği belirtildi.

Kuantuma dayanıklı dönüşüm belirli hesap işlevleriyle sınırlı kalmayacak. Kullanıcı hesaplarının yeni bir imza yöntemi kullanması, mutabakat katmanında BLS imzaları ile toplama yöntemlerinin değiştirilmesi ve veri kullanılabilirliği katmanında KZG bağımlılığının yeniden düzenlenmesi gerekiyor.

Temel hesap teknolojileri arasında çerçeve işlemleri öne çıkıyor. Çerçeve işlemleri, işlem doğrulama ve yürütme süreçleriyle gas ödeme yöntemlerinin programlanmasına olanak tanıyor. Böylece mevcut secp256k1 anahtarlarından farklı imza yöntemlerine geçiş için bir yol sağlanıyor.

Yeni bir imza yönteminin geliştirilmesi ile bunun gerçek işlemlerde düşük maliyetle kullanılabilmesi birbirinden ayrı sorunlar olarak değerlendiriliyor. Vitalik Buterin, ECDSA imzalarının hesaplama ve veri maliyetini yaklaşık 4000 gas olarak gösterirken, SPHINCS ailesindeki kuantuma dayanıklı imzaların parametrelere bağlı olarak yaklaşık 100 bin ila 250 bin gas düzeyinde olabileceğini belirtti. İmza toplama ve kanıt kullanımının sonraki çalışmalar arasında yer aldığı aktarıldı.

Ethereum'un yürütme kanıtı araştırmaları da kuantuma dayanıklı dönüşümle birlikte ilerliyor. ZK-EVM, yürütme sonucunu kanıtlayarak doğrulayıcıların her bloğu doğrudan yeniden yürütme ihtiyacını azaltan bir teknoloji olarak tanımlanıyor. RISC-V tabanlı zkVM, istemci entegrasyonu, testler ve açık kaynak araçların geliştirilmesi de aynı kapsamda yürütülüyor.

Şu anki kritik aşama, seçmeli yürütme kanıtlarını getiren EIP-8025'in Hegotá'ya dahil edilip edilemeyeceği. Seçmeli kanıtlarla işletim deneyimi kazanıldıktan sonra, performans ve güvenlik koşulları karşılanırsa kanıt doğrulamasının temel prosedür haline getirilmesi değerlendiriliyor.

Gerçek zamanlı kanıt üretim hızına ilişkin beklentiler farklılaşıyor. Bazı ekipler, 2027'de ana ağ bloklarının çoğunun yaklaşık 2 saniye içinde kanıtlanabileceği ihtimalini gündeme getirdi. Diğer araştırmacılar ise gas limiti, yeni precompile'lar ve blok yapısının kanıt yükünü artırabileceğini belirterek zorunlu uygulamanın ertelenmesi gerekebileceğini savundu.

Kanıt sistemleri doğrulayıcıların donanım yükünü azaltabilir ancak merkezileşme riski taşıyor. Kanıt üretimi özel donanım gerektirebilirken doğrulama daha düşük maliyetli hale getirilebilir. Bu nedenle oluşturucular ve kanıt üreticileri üzerinde yoğunlaşan yapıyı sınırlamak için donanım eşiğini düşürmeye ve merkeziyetsiz kanıt üretimine yönelik çalışmalar sürüyor.

Gizlilik, ayrı bir özellikten çok hesap ve işlem altyapısına yerleştirilen bir yapı olarak ele alındı. Çerçeve işlemleri ve FOCIL, açık mempool kullanan gizlilik uygulamalarının belirli aktarıcılara daha az bağımlı olmasını sağlayabilecek araçlar arasında gösterildi.

Gizlilik işlemlerinin ne zaman kullanıma sunulacağı konusunda görüşler ayrıştı. Bazı araştırmacılar 2027'de yerel gizlilik işlemleri desteğinin mümkün olabileceğini söyledi. Buna karşılık, protokole entegre tek bir gizlilik havuzunun 2028 sonundan önce devreye alınma ihtimalinin düşük olduğu görüşü de dile getirildi.

Biçimsel doğrulama, bu teknolojik değişiklikler için bir güvenlik mekanizması olarak sunuldu. İmza yöntemlerinin güvenlik kanıtları, zkVM devre kısıtları ve EVM yürütme programlarının doğrulanması üzerinde çalışılıyor. Gerçek hataların bulunup düzeltildiği örnekler olsa da kriptografik bileşenlerden yürütme koduna uzanan uçtan uca doğrulama henüz tamamlanmadı.

Kesinlik sürecinin iyileştirilmesi, tek slot kesinliğinin tek seferde uygulanması yerine aşamalı biçimde yürütülecek. Blok üretimi ile kesinlik işlevlerinin ayrılması sayesinde başlangıçta kesinlik süresinin yaklaşık 16 dakikadan yaklaşık 4 dakikaya indirilmesi, uzun vadede ise 1-2 slot düzeyine ulaşılması hedefleniyor.

ETH ihraç politikası, teknik yol haritasından ayrı bir mutabakat konusu olarak kaldı. Bazı araştırmacılar sürekli staking ödüllerinin staking yapmayan sahipler üzerinde göreli bir yük oluşturabileceğini savundu. Buna karşılık, ihraç miktarının azaltılmasının bağımsız doğrulayıcıların sisteme girişini zorlaştırabileceği belirtildi.

AMA sırasında ihraç miktarının azaltılması veya staking oranına sınır getirilmesi konusunda kesin bir karar alınmadı. Ethereum Vakfı içinde de reform önerisi hazırlanabilmesi için staking büyüklüğünü ve katılımcı yapısını açıklayabilecek modeller, teşvik etkilerine ilişkin incelemeler ve topluluk görüşmeleri gerektiği ifade edildi.

Bu tartışma, Ethereum'un sonraki aşamasının tek bir yükseltmeden ibaret olmayacağını gösteriyor. Hesap yapısı, kriptografik sistemler, yürütme kanıtları, gizlilik ve mutabakat tasarımı birden fazla hard fork boyunca birlikte düzenlenecek. Daha önce Ethereum'un 2029 kuantuma dayanıklı dönüşüm hedefinin açıklanmasına ilişkin gelişmelerde gündeme gelen çerçeve işlemleri ve katman bazlı dönüşüm planı, bu AMA'da hesap, kanıt ve gizlilik araştırmalarıyla ilişkilendirildi.