Jump Crypto, Anza empfehlen FALCON als Solanas Lösung für die Quantenbedrohung

Quantencomputer, die in der Lage sind, die heutige Kryptografie zu knacken, sind wahrscheinlich noch Jahre entfernt. Das hat Jump Crypto und Anza jedoch nicht davon abgehalten, Solana auf eine Quantenzukunft vorzubereiten und schon lange vor dem Q-Day-Termin proaktive Lösungen zu entwickeln.

Zwei der größten Namen im Bereich Solana, Anza und Jump, haben unabhängige Untersuchungen veröffentlicht, die vorschlagen, wie das Protokoll einen Übergang nach der Quantenzeit angehen sollte.

Beide haben sich für denselben führenden Kandidaten entschieden: FALCON, ein gitterbasiertes Signaturverfahren, das derzeit den Standardisierungsprozess des NIST (National Institute of Science and Technology) durchläuft.

Was genau ist die Quantenbedrohung von Solana, warum glauben die Führer des Ökosystems, dass FALCON die Lösung ist, und wann können wir erwarten, dass das Netz vor der Quantenfrist sinnvolle Schutzmaßnahmen einführt?

Die Quantenbedrohung von Solana

Während die technischen Aspekte der Quantenbedrohung äußerst komplex sind, sind die potenziellen Auswirkungen relativ einfach zu verstehen. Jede Transaktion auf Solana wird durch eine Ed25519-Signatur autorisiert, ein Verfahren, dessen Sicherheit auf der Annahme beruht, dass die Ableitung eines privaten Schlüssels aus einem öffentlichen Schlüssel rechnerisch nicht machbar ist.

Ein Quantencomputer, auf dem der Algorithmus von Shor läuft, könnte diese Annahme jedoch theoretisch erschüttern, so dass ein Angreifer Signaturen fälschen und jede beliebige Geldbörse im Netzwerk leeren könnte.

In einem im März veröffentlichten Whitepaper von Google beschrieb der Tech-Gigant neue Quantenschaltkreise, die die für einen solchen Angriff erforderlichen Ressourcen drastisch komprimieren, so dass weniger als 500.000 physische Qubits erforderlich sind. Ein späteres Ergebnis von Oratomic drückte die Schätzung noch weiter nach unten, auf 10.000 bis 20.000 Qubits auf einer Neutralatom-Architektur.

Die derzeitige Quanten-Hardware reicht bei weitem nicht an diese Zahlen heran, aber die Entwicklung geht in eine bestimmte Richtung. In Anzas Arbeit wird die Wahrscheinlichkeit, dass innerhalb von fünf Jahren ein kryptografisch relevanter Quantencomputer zur Verfügung steht, mit 3 bis 5 % angegeben. Jump ist konservativer, aber die praktische Schlussfolgerung ist dieselbe: Das Zeitfenster für die Vorbereitung ist jetzt offen.

Während die Bedrohung durch die Brieftasche an sich schon Grund genug zur Sorge ist, reicht das Ausmaß des Problems noch weiter. Anza identifiziert vier verschiedene Angriffsflächen: das Kontomodell, die Blockweitergabe über Turbine und Rotor, den Alpenglow-Konsens und benutzerdefinierte Programme, die auf elliptischen Kurvenprimitiven für die Autorisierungslogik beruhen. Ein Quantenangreifer könnte jedes dieser Programme angreifen.

Das FALCON-Verfahren

FALCON, vom NIST offiziell als FN-DSA bezeichnet, ist ein gitterbasiertes Signaturverfahren, das schwierige mathematische Probleme in Strukturen löst, die als Gitter bezeichnet werden, anstatt sich auf die Annahmen zu elliptischen Kurven zu stützen, die der Shor-Algorithmus bricht.

Für Solana ist FALCON aufgrund der Größe seiner Signaturen sehr interessant. FALCON-512-Signaturen sind mit 666 Bytes etwa zehnmal größer als Ed25519, aber immer noch die kleinste Option unter den endgültigen Post-Quantum-Standards des NIST.

Zum Vergleich: NISTs anderer gitterbasierter Standard, ML-DSA (Dilithium), erzeugt Signaturen von 2.420 Bytes, was Jump als zu groß für Solanas Bandbreitenanforderungen erachtet. SQISign bietet Signaturen von nur 148 Byte, aber die Verifizierungszeit ist etwa 100 Mal langsamer als bei den derzeitigen Verfahren, so dass es vorerst nicht in Frage kommt.

In Übereinstimmung mit Solanas Vision eines hyperperformanten Durchsatzes ist FALCON aufgrund seiner Verifizierungsgeschwindigkeit besser geeignet als die Alternativen. Die Daten von Jump zeigen, dass es Signaturen etwa viermal schneller verifiziert als Ed25519, eine Notwendigkeit für Validator-Clients, die Millionen von Signaturen prüfen. Jump berichtet, dass Firedancer bereits eine FALCON-Verifizierungsimplementierung ausgeliefert hat, die derzeit auf eine Prüfung wartet.

Für bestehende Wallets ist der Migrationspfad eleganter, als es auf den ersten Blick erscheinen mag. Solana leitet private Ed25519-Schlüssel aus einem 32-Byte-Seed über SHA-512 ab, der selbst quantenresistent ist, was bedeutet, dass der zugrunde liegende Seed auch dann geschützt bleibt, wenn Ed25519 gebrochen wird. Ein Benutzer, der seine Seed-Phrase besitzt, behält etwas, das ein Quantengegner nicht wiederherstellen kann.

Jump und Anza schlagen beide vor, diese Eigenschaft auszunutzen, um Kontomigrationen zu autorisieren. Die Nutzer würden einen Zero-Knowledge-Beweis einreichen, der die Kenntnis des Ed25519-Seeds belegt, gepaart mit einem neuen öffentlichen FALCON-Schlüssel, der das alte Konto an das neue System bindet. Laut einem kürzlich erschienenen Blog-Artikel hat Anza bereits einen Prototyp ausgeliefert, der diesen Nachweis in etwa 55 Millisekunden erbringt.

Der Quantum-Fahrplan

Weder Jump noch Anza fordern eine sofortige Überarbeitung des Protokolls. Der kurzfristige Schwerpunkt liegt auf der Aktivierung von FALCON auf der Anwendungsebene, vor allem durch SIMD-0416, das vorschlägt, dass intelligente Verträge Post-Quantum-Signaturen auf der Kette verifizieren können. Im Falle einer Genehmigung könnten Entwickler schon heute mit dem Aufbau von quantenresistenten Tresoren und Verwahrsystemen beginnen, ohne auf eine vollständige Protokollumstellung warten zu müssen.

Die Transaktionsgröße ist die andere Voraussetzung. In den SIMDs 0296 und 0385 wird vorgeschlagen, die Transaktionsgröße in Solana von 1.232 Byte auf 4.096 Byte zu erhöhen. FALCON-Signaturen passen einfach nicht in den heutigen Transaktionsumfang.

In der Zwischenzeit hat sich auch die Solana Foundation verpflichtet, sich die Hände schmutzig zu machen. Die Non-Profit-Organisation hat die Forschungsgrundlage parallel dazu in Zusammenarbeit mit Project Eleven aufgebaut, einem Post-Quantum-Sicherheitsunternehmen, das im Januar eine Serie-A-Finanzierung in Höhe von 20 Millionen Dollar mit einer Bewertung von 120 Millionen Dollar erhalten hat.

Project Eleven führte eine umfassende Bedrohungsbewertung des Sicherheitsstapels von Solana durch und richtete ein funktionierendes Post-Quantum-Testnetz ein. Der proaktive Ansatz ist ermutigend, aber die Ergebnisse zeigten einen unglücklichen Kompromiss auf. Quantensichere Signaturen waren 20 bis 40 Mal größer als die heutigen, und das Netz lief unter diesen Bedingungen etwa 90 % langsamer.

Beide Arbeiten zeigen, dass Solana besser als die meisten anderen Netze in der Lage ist, diesen Übergang zu bewältigen. Es verfügt über eine Validator-Koordination, die schnelle Entscheidungen ermöglicht, und einen aktiven SIMD-Prozess für Protokolländerungen.

Alles in allem können die Nutzer von Solana sicher sein, dass die Verantwortlichen der Kette die Quantenbedrohung aktiv überwachen und die notwendigen Vorbereitungen für eine mögliche Quantenfrist treffen.

Lesen Sie mehr auf SolanaFloor

Ein CEX gewinnt das Rennen um Solana LST

$BNSOL beansprucht die LST-Krone von Solana inmitten der DeFi-Einlagenflucht

Was ist die größte Bedrohung für DeFi im Jahr 2026?