Учёные создали первую постквантовую защиту для Lightning Network биткоина

Группа учёных из East Texas A&M University, North American University, Florida Gulf Coast University и Florida Institute of Technology создала первое полноценное постквантовое решение для Lightning Network. Разработку впервые описали в научной статье, опубликованной в сентябре, а итоги представили во вторник.

Команда встроила постквантовую криптографию в коммуникации Lightning, платёжные запросы и смежные механизмы сети. Решение построили на базе Rust-Lightning: оно добавляет новый уровень защиты поверх существующей криптографии, но не заменяет её.

В основе разработки — алгоритмы ML-DSA для цифровых подписей и ML-KEM для обмена ключами. Оба стандартизировал Национальный институт стандартов и технологий США (NIST), и оба работают вместе с классическими методами, на которых уже построена Lightning. По словам разработчиков, в такой гибридной схеме злоумышленнику пришлось бы взломать сразу обе системы шифрования, чтобы скомпрометировать соединение или подделать платёжный запрос.

Руководитель проекта Ахмет Курт, доцент кафедры компьютерных наук и информационных систем East Texas A&M, рассказал, что работа заняла три-четыре месяца и потребовала написать около 11 000 строк кода. Авторы подчёркивают: это полностью рабочая реализация, а не демонстрационный прототип.

Lightning позволяет проводить быстрые и дешёвые платежи в биткоине через сеть офчейн-каналов, не записывая каждую транзакцию в блокчейн. По словам исследователей, уязвимость перед квантовыми вычислениями остаётся даже если обновить сам биткоин: у Lightning свои протоколы связи и обработки платежей.

Разработчики отметили, что их проект доказывает: офчейн-системы могут готовиться к квантовой эре независимо, пока другие специалисты занимаются защитой основной сети биткоина. Часть крупных venture-фондов призывает отрасль действовать уже сейчас, тогда как ведущие разработчики биткоина указывают на ограниченные возможности современных квантовых компьютеров. При этом они признают, что прорыв в этой области может случиться неожиданно, и уже начали разрабатывать собственные решения — среди них инфраструктурная компания Blockstream.