Aunque blockchain se considera tradicionalmente seguro, es vulnerable al ataque de computadoras cuánticas.

Ahora, un equipo de investigadores rusos ha desarrollado una solución al desafío de la cadena de bloques de la era cuántica, utilizando distribución de clave cuántica (QKD).

Escribiendo en la revista Quantum Science and Technology, los investigadores establecieron una plataforma de cadena de bloques cuántica segura que utiliza QKD para lograr una autenticación segura.

Blockchain es una plataforma de contabilidad distribuida que permite el consenso en una gran red descentralizada de partes que no confían entre sí. Las transacciones son responsables y transparentes, haciéndolo útil para una variedad de aplicaciones, desde contratos inteligentes y finanzas, a la manufactura y al cuidado de la salud. Una de las aplicaciones más destacadas de las cadenas de bloques son las criptomonedas, como Bitcoin.

El autor principal, el Dr. Evgeniy Kiktenko, del Centro Cuántico Ruso, Moscú, dijo:"Blockchain es prometedor para una amplia gama de aplicaciones. Pero las plataformas actuales se basan en firmas digitales, que son vulnerables a los ataques de las computadoras cuánticas. Esto también se aplica a las funciones hash criptográficas utilizadas en la preparación de nuevos bloques, lo que significa que aquellos con acceso a la computación cuántica tendrían una ventaja injusta en la obtención de recompensas mineras, como Bitcoins. Estos riesgos son significativos:se predice que el 10 por ciento del PIB mundial se almacenará en cadenas de bloques o tecnología relacionada con cadenas de bloques para 2025.

Para superar estos riesgos, los investigadores desarrollaron una plataforma blockchain que combina la replicación de la máquina de estado original, un método general para implementar un servicio tolerante a fallas mediante la replicación de servidores y la coordinación de las interacciones del cliente con las réplicas del servidor, sin el uso de firmas digitales, y QKD para proporcionar autenticación

Luego realizaron un experimento para probar su capacidad en una red urbana QKD.

El coautor principal, el Dr. Aleksey Fedorov, del Centro Cuántico Ruso, dijo:"Usar QKD para blockchains puede parecer contradictorio, como las redes QKD dependen de la confianza entre los nodos, mientras que muchas cadenas de bloques carecen de esa confianza. Más específicamente, se puede argumentar que QKD no se puede utilizar para la autenticación porque requiere un canal clásico autenticado para su funcionamiento.

"Sin embargo, cada sesión de comunicación QKD genera una gran cantidad de datos secretos compartidos, parte del cual se puede utilizar para la autenticación en sesiones posteriores. Por lo tanto, una pequeña cantidad de clave secreta 'semilla' que las partes comparten antes de su primera sesión QKD garantiza su autenticación segura para todas las comunicaciones futuras. Esto significa que QKD se puede utilizar en lugar de las firmas digitales clásicas ".

Además de utilizar QKD para la autenticación, los investigadores redefinieron el protocolo de agregar nuevos bloques de una manera diferente a las criptomonedas modernas. En lugar de concentrar el desarrollo de nuevos bloques en manos de mineros individuales, Emplearon el protocolo de transmisión teóricamente seguro de la información, donde todos los nodos llegan a un acuerdo sobre un nuevo bloque en igualdad de condiciones.

El coautor principal, el profesor Alexander Lvovsky, dijo:"Una ventaja crucial de nuestro protocolo de cadena de bloques es su capacidad para mantener la transparencia y la integridad de las transacciones contra ataques con algoritmos cuánticos. Por lo tanto, nuestros resultados abren posibilidades para realizar plataformas de cadena de bloques escalables y seguras. comprendió, una plataforma de cadena de bloques de este tipo puede limitar los riesgos económicos y sociales de los avances inminentes en la tecnología de computación cuántica ".