Zcash-Entwickler planen eine Lösung, um ZEC-Swaps vor zukünftigen Quantencomputern privat zu halten

Zcash ist darauf ausgelegt, Krypto-Zahlungen privat zu machen. Doch ein zukünftiger Quantencomputer könnte theoretisch eine kleine Schwachstelle in NEAR Intents, einem Cross-Chain-Swapping-Dienst, ausnutzen, um private ZEC-Transaktionen eines Nutzers mit deren Wallet zu verbinden, und damit diese Privatsphäre untergraben.

Glücklicherweise ergreift das Team hinter Zakura, einer neueren Version der Software, die das Zcash-Netzwerk betreibt, Maßnahmen, um dieses Problem anzugehen. In einem Neue Ingenieurstelle, es wurde vorgeschlagen, jedem ZEC-Swap, der über NEAR Intents durchgeführt wird, einen eigenen privaten Schlüssel zuzuweisen. Diese Änderung würde eine Lücke schließen, die ein zukünftiger Quantencomputer nutzen könnte, um die Zahlungshistorie eines Nutzers zusammenzusetzen.

NEAR Intents ist ein Dienst, der es Nutzern ermöglicht, Token über verschiedene Blockchains hinweg zu tauschen. Wenn jemand über diesen Dienst private ZEC gegen USDC tauscht, veröffentlicht der Dienst eine seiner privaten Zcash-Adressen auf NEARs öffentlicher Chain, damit bekannt ist, wohin nicht genutzte ZEC zurückgesendet werden können. Diese Adresse wird sofort nach Eingang der Einzahlung veröffentlicht und bleibt dort, auch wenn der Tausch erfolgreich durchgeführt wird und eine Rückerstattung nicht erforderlich ist.

Solche Adressen geben auf heutigen Computern keine Informationen preis. Jede Zcash-Adresse trägt einen öffentlichen Schlüssel, der aus dem Ansichts-Schlüssel des Wallets erstellt wird, dem geheimen Schlüssel, den ein Wallet nutzt, um eingehende Zahlungen zu erkennen, basierend auf Einweg-elliptischen-Kurven-Mathematik, ähnlich der, die Bitcoin- und Ether-Wallets schützt.

Gewöhnliche Computer können diese Mathematik nicht rückwärts ausführen, aber ein ausreichend großer Quantencomputer, der Shors Algorithmus ausführt – eine Methode, die 1994 genau für diese Aufgabe veröffentlicht wurde – könnte theoretisch vom Adressschlüssel zurück zur Schlüsselvariable arbeiten.

Das ist die wirkliche Bedrohung, die über schwebtBitcoin aus der Satoshi-Ära, deren öffentliche Schlüssel bereits onchain für jedermann zum Kopieren verfügbar sind. Letzte Woche kündigte Google an, dass sein Willow-Quantenchip nahezu perfekte Versionen einer der Komponenten produziert habe, die ein solcher Angriff verbrauchen würde – ein Schritt hin zu einer Maschine, die leistungsstark genug ist, um es zu versuchen.

Quantencomputer, die dazu in der Lage sind, werden voraussichtlich erst in mehreren Jahren verfügbar sein (und niemand hat einen festen Zeitplan, wann ein solcher gebaut werden könnte), aber es ist ein Problem, das Entwickler in der gesamten Branche mit Hochdruck zu lösen versuchen.

Ein Schlüssel für jeden Swap

Die Architektur von Zcash schafft ihr eigenes Problem. Eine Zcash-Wallet kann viele Adressen generieren, die miteinander nicht in Verbindung zu stehen scheinen, jedoch in der Regel einen gemeinsamen Betrachtungsschlüssel teilen.

Ein Angreifer, der diesen Schlüssel aus einer einzigen veröffentlichten Adresse knackt, könnte jede Zahlung, die das Konto jemals erhalten hat, verknüpfen und die Beträge sowie die damit verbundenen privaten Notizen oder Vermerke einsehen.

Das Ausgeben erfordert einen separaten Schlüssel, sodass die Gelder selbst sicher bleiben. Zakuras Lösung weist jedem Swap einen eigenen Betrachtungsschlüssel zu und belässt den Ausgabeschlüssel beim Hauptkonto des Nutzers. Ein Angreifer, der eines Tages eine Rückerstattungsadresse auf NEAR knackt, würde nur die Zahlungen sehen, die mit genau diesem Swap verknüpft sind.

Das Design befasst sich zudem mit einem praktischen Problem.

Eine Wallet, die Hunderte von Swaps durchgeführt hat, würde am Ende Hunderte von Schlüsseln besitzen, und die Wiederherstellung aus einer Sicherung würde bedeuten, die gesamte Zcash-Blockchain mit jedem einzelnen Schlüssel zu durchsuchen.

Zakuras Antwort ist eine Datenbank, die die Wallet mithilfe einer Technik namens Private Information Retrieval privat abfragen kann. Die Wallet fragt, wo ihre Rückerstattungen gelandet sind, und die Datenbank antwortet, ohne zu erfahren, welche Adressen die Wallet abgefragt hat.

Dementsprechend wurde bislang kein Quantencomputer vorgeführt, der diese Schlüssel wiederherstellen kann. Zakura erklärt, dass Wallets, die auf seinen Open-Source-Bibliotheken basieren, einschließlich Vizor, die Funktion in den kommenden Wochen hinzufügen könnten, wobei Hardware-Wallets folgen werden, sobald ihre Firmware dies unterstützt.

Dies würde die Lösung den Nutzern vor dem im Januar von den Zcash-Entwicklern festgelegten Zieltermin für quantenresistente Zahlungen in die Hände geben.

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