Криптография на основе изогений

Что такое криптография на основе изогений?

Криптография на основе изогений — это разновидность криптографии с открытым ключом, использующая математические отображения между эллиптическими кривыми, называемые изогениями. С их помощью создаются криптографические системы, которые потенциально могут противостоять атакам будущих квантовых компьютеров.

В криптовалютах криптография на основе изогений важна потому, что блокчейны, кошельки, цифровые подписи, системы хранения активов, ключи валидаторов, кроссчейн-сообщения и зашифрованные коммуникации зависят от криптографии, которой может потребоваться сохранять устойчивость в эпоху квантовых вычислений.

Криптография на основе изогений — это не криптовалюта, токен, кошелек, приватный ключ, сид-фраза, валидатор, майнинг-пул, блокчейн-сеть, смарт-контракт или торговая стратегия.

Это математический подход к созданию криптографических примитивов, таких как обмен ключами, инкапсуляция ключей и цифровые подписи.

Термин «изогения» происходит из математики эллиптических кривых и обозначает отображение между такими кривыми, сохраняющее их структуру.

Если говорить просто, изогения связывает одну эллиптическую кривую с другой, сохраняя достаточную часть алгебраической структуры, чтобы ее можно было использовать в криптографии.

Криптография на основе изогений использует сложность поиска определенных скрытых путей между эллиптическими кривыми для создания практичных систем безопасности.

В обзоре проекта CSIDH объясняется, что криптография на основе изогений опирается на различные варианты задачи поиска явной изогении между двумя заданными изогенными эллиптическими кривыми над конечным полем.

Для пользователей криптовалют простой смысл криптографии на основе изогений заключается в том, что это область постквантовых исследований, изучающая новые способы защиты ключей и подписей на случай, если существующих систем на эллиптических кривых окажется недостаточно.

Почему криптография на основе изогений важна для криптоиндустрии

Криптография на основе изогений важна, поскольку большинство криптовалютных систем используют криптографию с открытым ключом.

Криптокошелек использует приватные ключи для авторизации транзакций, а публичные ключи или адреса позволяют сети проверять право собственности.

Сегодня многие блокчейны используют цифровые подписи на эллиптических кривых: они эффективны, компактны и широко поддерживаются.

Однако достаточно мощные квантовые компьютеры могут представлять угрозу для многих современных систем с открытым ключом, в том числе основанных на факторизации целых чисел и задаче дискретного логарифмирования на эллиптических кривых.

Поэтому постквантовая криптография важна для долгосрочной безопасности криптовалютных сетей.

В проекте NIST Post-Quantum Cryptography указано, что основные стандарты PQC были опубликованы в августе 2024 года и включают ML-KEM, ML-DSA и SLH-DSA.

Первые стандарты NIST не основаны на изогениях, но показывают, что переход к квантово-устойчивой криптографии уже начался.

Криптография на основе изогений остается важной, поскольку может предлагать иные компромиссы по сравнению с системами на основе решеток и хешей, особенно в таких областях, как короткие подписи и компактные открытые ключи.

Как работает криптография на основе изогений

Криптография на основе изогений превращает сложные задачи, связанные с эллиптическими кривыми, в криптографические предположения о безопасности.

Эллиптическая кривая — это математический объект, который можно определить над конечным полем.

Изогения — это особое отображение одной эллиптической кривой на другую.

Во многих системах на основе изогений общедоступная информация может включать эллиптические кривые или связанные с ними точки, а секретный ключ связан со скрытым путем или отображением между кривыми.

Идея безопасности заключается в том, что обладателю секретной информации должно быть легко вычислить нужный результат, тогда как злоумышленнику должно быть сложно восстановить секретный путь на основе открытых данных.

Это отличается от обычной криптографии на эллиптических кривых, безопасность которой обычно зависит от сложности решения задачи дискретного логарифмирования в группе эллиптической кривой.

Криптография на основе изогений тоже использует эллиптические кривые, но по-другому.

Чтобы понять основную идею, пользователю не нужно разбираться во всех алгебраических деталях.

Главное в том, что системы на основе изогений строят защиту на скрытых связях между кривыми, а не на той же задаче дискретного логарифмирования, которая лежит в основе распространенных сегодня криптографических подписей.

Криптография на основе изогений и постквантовая криптография

Постквантовая криптография — это криптография, разработанная для сохранения безопасности даже при наличии у злоумышленников мощных квантовых компьютеров.

Это не то же самое, что квантовая криптография или квантовое распределение ключей.

Постквантовая криптография обычно работает на обычных компьютерах и в обычных сетях.

Ее цель — заменить или дополнить системы с открытым ключом, которые в будущем могут быть взломаны квантовыми алгоритмами.

В объявлении NIST 2024 года о первых окончательных стандартах постквантового шифрования сказано, что FIPS 203 устанавливает ML-KEM для общего шифрования, FIPS 204 — ML-DSA для цифровых подписей, а FIPS 205 — SLH-DSA для цифровых подписей.

Криптография на основе изогений — одно из направлений более широкой области постквантовых исследований.

К другим направлениям относятся криптография на основе решеток, хеш-подписи, криптография на основе кодов, многомерная криптография и методы с симметричными ключами.

Криптовалютным сетям важно разнообразие: опора только на одно семейство математических методов может создавать риск концентрации.

Криптография на основе изогений и эллиптические кривые

Эллиптические кривые уже играют центральную роль во многих криптовалютных системах.

Bitcoin использует криптографию на эллиптических кривых для авторизации транзакций, а многие другие сети применяют связанные с ней системы цифровых подписей.

Современные подписи на эллиптических кривых эффективны, поскольку открытые ключи и подписи могут быть относительно небольшими.

Криптография на основе изогений также использует эллиптические кривые, но опирается не на то же математическое предположение о сложности, что и стандартные подписи на эллиптических кривых.

Это различие важно: квантовая атака, взламывающая обычную задачу дискретного логарифмирования на эллиптических кривых, не обязательно решит любую задачу, связанную с изогениями.

В обзоре CSIDH говорится, что квантовые компьютеры, по-видимому, не делают задачу поиска изогении существенно проще так, как алгоритм Шора влияет на обычный протокол Диффи — Хеллмана на эллиптических кривых.

Именно поэтому криптография на основе изогений заинтересовала исследователей постквантовой криптографии.

Она предложила знакомую среду эллиптических кривых, но с другим типом сложной задачи.

Криптография на основе изогений и SIDH

SIDH — это сокращение от Supersingular Isogeny Diffie-Hellman.

SIDH был одним из самых известных предложений по обмену ключами на основе изогений.

Его целью было создать постквантовый обмен ключами с использованием путей в графах сверхсингулярных изогений.

SIDH привлек внимание тем, что его открытые ключи были очень малы по сравнению со многими другими постквантовыми решениями.

Небольшие ключи привлекательны в криптоиндустрии, поскольку блокчейны, кошельки, аппаратные устройства, мобильные приложения и смарт-контракты часто зависят от пропускной способности, объема хранилища и затрат на проверку.

Однако в 2022 году SIDH был взломан в результате серьезного криптоанализа.

В дополнении к обновленной спецификации SIKE сказано, что SIKE и SIDH небезопасны и не должны использоваться.

Это один из важнейших фактов для всех, кто сегодня изучает криптографию на основе изогений.

Криптография на основе изогений и SIKE

SIKE — это сокращение от Supersingular Isogeny Key Encapsulation.

SIKE был механизмом инкапсуляции ключей на основе SIDH и рассматривался в ходе процесса стандартизации постквантовой криптографии NIST.

Механизм инкапсуляции ключей (KEM) позволяет двум сторонам установить общий секрет через открытый канал.

В стандарте NIST FIPS 203 для ML-KEM объясняется, что две стороны могут использовать KEM для установки общего секретного ключа через открытый канал, а затем применять его для шифрования и аутентификации.

SIKE был интересен благодаря компактным размерам ключей и элегантной математической конструкции.

После атаки 2022 года SIKE перестал считаться безопасным для внедрения.

В дополнении к спецификации SIKE также сказано, что на тот момент в процессе стандартизации NIST не было других активных кандидатов на основе изогений.

Для разработчиков криптосистем урок очевиден: математическая элегантность и небольшие ключи недостаточны, если предположение о безопасности оказывается несостоятельным.

Криптография на основе изогений после взлома SIKE

Взлом SIKE не означал, что вся криптография на основе изогений утратила перспективы.

Однако системы типа SIDH действительно потерпели серьезную неудачу.

В дополнении к спецификации SIKE прямо указано, что некоторые криптосистемы на основе изогений, включая CGL, CSIDH и SQIsign, не основаны на SIDH и не пострадали от семейства атак Castryck и Decru.

Это различие важно, поскольку пользователи могут ошибочно считать, что все системы на основе изогений были взломаны одинаковым образом.

Одно криптографическое семейство может включать разные схемы с различными предположениями и рисками.

В 2026 году NIST объявил, что девять дополнительных кандидатов на цифровую подпись прошли в третий раунд, в том числе SQIsign.

SQIsign — это предложение по созданию подписи на основе изогений, поэтому исследования в этой области продолжаются и в сфере цифровых подписей.

Текущее положение лучше всего описать как осторожные исследования, а не широкое внедрение в производственных системах.

Криптография на основе изогений и SQIsign

SQIsign — это схема цифровой подписи на основе изогений, привлекшая внимание компактным размером подписей.

Короткие подписи могут быть важны для блокчейнов, поскольку каждый байт данных транзакции может влиять на комиссии, размер блока, хранение, пропускную способность и архитектуру проверки.

Если постквантовая схема подписи создает очень большие подписи, переход блокчейна на нее может оказаться сложным.

Кошелькам, аппаратным устройствам, облегчённым клиентам, узлам, мостам и смарт-контрактам может потребоваться обрабатывать больше данных.

Именно поэтому подписи на основе изогений остаются интересными, несмотря на провал SIKE.

В дополнительном проекте NIST по постквантовым цифровым подписям сказано, что NIST хотел разнообразить портфель постквантовых схем и интересовался решениями с другими предположениями о безопасности или уникальными вариантами применения.

Для пользователей криптовалют SQIsign — это не обновление кошелька, которое следует бездумно устанавливать уже сейчас.

Это активный кандидат на исследования и стандартизацию, показывающий, почему криптография на основе изогений по-прежнему важна.

Криптография на основе изогений и CSIDH

CSIDH — еще одно предложение на основе изогений, использующее коммутативное групповое действие.

В описании CSIDH оно представлено как постквантовое предложение для неинтерактивного обмена ключами с компактными открытыми ключами и практической производительностью.

Неинтерактивный обмен ключами может быть полезен, когда сторонам нужно установить общий секрет без многочисленных сообщений туда и обратно.

В криптоинфраструктуре обмен ключами может иметь значение для зашифрованных резервных копий кошельков, конфиденциальности связи между узлами, защищенных сообщений, платежных каналов и процедур хранения активов.

CSIDH важен, поскольку не основан на SIDH, а значит, взлом SIKE не распространяется на него автоматически.

Однако это не означает, что CSIDH уже готов к внедрению в любой блокчейн или кошелек.

Для него по-прежнему необходимы анализ безопасности, проверка реализации, защита от атак по побочным каналам, тестирование производительности и зрелость стандартизации.

В вопросах безопасности криптовалют следует отдавать предпочтение тщательно проверенным и стандартизированным системам, а не экспериментальным решениям, если только для этого нет веских причин и оценки экспертов.

Криптография на основе изогений и подписи в блокчейне

Цифровые подписи — один из важнейших криптографических примитивов в блокчейн-системах.

Подпись транзакции подтверждает, что владелец приватного ключа авторизовал эту транзакцию.

Если будущий квантовый компьютер сможет получить приватный ключ из открытого ключа, используемого в современной схеме подписи, пользователи столкнутся с серьезным риском.

Поэтому блокчейн-сообщества изучают постквантовые подписи.

Подписи на основе изогений могут быть привлекательны тем, что их компактность потенциально способна уменьшить объем данных блокчейна.

Однако требования к внедрению в блокчейн чрезвычайно высоки.

Схема подписи для блокчейна должна быть безопасной, достаточно быстрой, простой для проверки, надежной на аппаратных кошельках, устойчивой к атакам по побочным каналам и практичной для узлов.

Она также должна соответствовать форматам адресов и транзакций, мультиподписи, рынкам комиссий и системам восстановления кошельков.

Криптография на основе изогений может обеспечить определенные компромиссы, однако прежде чем доверить ей крупные ценности, необходимо провести многолетнюю проверку.

Криптография на основе изогений и безопасность кошельков

Безопасность кошелька зависит от приватных ключей, подписей, надежной случайности, защищенных устройств, безопасных резервных копий и внимательного подписания транзакций.

Криптография на основе изогений может стать актуальной для кошельков, если будущие стандарты будут использовать подписи или обмен ключами на ее основе.

Пока большинство криптокошельков не использует подписи на основе изогений для обычного подписания транзакций.

Не скачивайте случайный кошелек, заявляющий о своей «квантовой защите», только потому, что в нем упоминаются изогении.

Поддельный кошелек может использовать сложную криптографическую терминологию, чтобы украсть сид-фразы.

Ни одно легитимное криптографическое обновление не должно требовать от пользователя вводить сид-фразу на неизвестном сайте.

Пользователям кошельков следует опираться на официальную документацию проекта, проверенное ПО, воспроизводимые сборки, если они доступны, и надежные практики использования аппаратных устройств.

Сложная математика не защищает пользователей от фишинга, вредоносных программ и поддельных представителей службы поддержки.

Криптография на основе изогений и квантовые риски

Квантовый риск в криптоиндустрии — это вероятность того, что будущие квантовые компьютеры смогут взломать системы с открытым ключом, используемые для защиты цифровых активов.

Основная проблема не в том, что квантовый компьютер сможет волшебным образом переписать блокчейн.

Опасение заключается в том, что некоторые системы с открытым ключом могут стать уязвимыми, если квантовые компьютеры достигнут мощности, достаточной для эффективного решения лежащих в их основе математических задач.

Во многих современных блокчейнах пользователи раскрывают открытые ключи, когда тратят средства с адреса.

Если квантовые атаки станут практически осуществимыми, раскрытые открытые ключи могут оказаться опаснее скрытых.

Это не значит, что пользователям нужно паниковать прямо сейчас.

Это значит, что блокчейн-проектам следует создавать криптографическую гибкость и долгосрочные планы миграции.

Криптография на основе изогений — часть исследовательского инструментария для решения этой задачи в будущем.

Перед выбором постквантового подхода криптопроектам следует отслеживать стандарты NIST, академический криптоанализ, качество реализаций и затраты на миграцию.

Криптография на основе изогений и криптографическая гибкость

Криптографическая гибкость (crypto-agility) — это возможность менять криптографические алгоритмы, не нарушая работу всей системы.

Блокчейнам часто не хватает такой гибкости, поскольку схемы подписей, форматы адресов, аппаратные кошельки, смарт-контракты и правила консенсуса могут быть глубоко встроены в их инфраструктуру.

Сети, которым сложно менять схему подписей, будет труднее перейти на постквантовую криптографию.

Криптография на основе изогений показывает, почему гибкость важна: SIKE выглядел перспективным, пока его не взломали.

Если бы проект слишком рано жестко встроил SIKE в критически важную инфраструктуру, ему пришлось бы срочно искать замену.

Более безопасная архитектура позволяет обновлять и выводить из использования алгоритмы или сочетать их в гибридных схемах по мере развития исследований.

Криптографическая гибкость важна не только для государственных организаций и предприятий.

Это также вопрос устойчивости блокчейнов, поскольку публичным сетям может потребоваться защищать активы десятилетиями.

Криптография на основе изогений и гибридная криптография

Гибридная криптография объединяет два или более криптографических метода, чтобы уменьшить зависимость от одного предположения о безопасности.

Например, в переходный период система может сочетать классический обмен ключами с постквантовым.

Это может помочь снизить риск, что один из методов будет взломан раньше другого.

В криптоинфраструктуре гибридные подходы могут быть полезны для зашифрованной связи, сетей валидаторов, платформ хранения активов и офчейн-протоколов.

Гибридные подписи в блокчейне устроены сложнее, поскольку подписи влияют на размер транзакций, правила проверки, форматы адресов и работу консенсуса.

Теоретически компонент на основе изогений может входить в гибридную схему, но только после тщательной проверки.

Разработчикам, не специализирующимся на криптографии, не следует собирать гибридные схемы наугад.

Неправильное объединение алгоритмов может создать новые уязвимости, даже если каждый алгоритм по отдельности надежен.

Криптография на основе изогений и смарт-контракты

Смарт-контрактам может потребоваться проверять криптографические доказательства, подписи или результаты обмена ключами.

Если в блокчейне будут использоваться подписи на основе изогений, смарт-контрактам может понадобиться логика проверки или поддержка на уровне предкомпиляции.

Это может обойтись дорого, поскольку постквантовые алгоритмы часто используют более крупные ключи и подписи или требуют более сложной проверки, чем современные схемы.

Подписи на основе изогений могут быть привлекательны небольшим размером, но стоимость проверки и сложность реализации тоже имеют значение.

Среда смарт-контрактов также имеет строгие ограничения: стоимость газа, лимиты памяти и детерминированное выполнение усложняют применение продвинутой криптографии.

Прежде чем использовать систему на основе изогений внутри смарт-контрактов, разработчикам необходимо изучить производительность, предположения о безопасности, уязвимости по побочным каналам и возможность аудита.

Даже математически надежная схема может быть небезопасной при неправильной реализации.

Ошибки в криптографии особенно опасны для смарт-контрактов, поскольку развернутый код может управлять реальными активами.

Криптография на основе изогений и DeFi

DeFi использует подписи, смарт-контракты, оракулы, мосты и кошельки пользователей.

Криптография на основе изогений может стать важной для DeFi в будущем, если постквантовые подписи или обмен ключами будут включены в архитектуру кошельков и протоколов.

Например, постквантовый кошелек со временем может взаимодействовать с протоколами кредитования, обмена, хранилищами и системами токенизированных активов.

Однако безопасность DeFi зависит от множества факторов, не связанных со схемами подписей.

Протокол может использовать надежную постквантовую криптографию и все равно потерпеть неудачу из-за ненадежного оракула, проблем с управлением, слабого механизма ликвидации или скомпрометированного административного ключа.

Переход на постквантовую криптографию не должен отвлекать пользователей от обычных рисков DeFi сегодня.

Пользователям по-прежнему нужно проверять аудиты смарт-контрактов, разрешения, ликвидность, структуру обеспечения и одобрения кошелька.

Квантовая устойчивость — лишь одна составляющая общей картины безопасности.

Криптография на основе изогений и мосты

Блокчейн-мосты часто зависят от подписей, наборов валидаторов, мультиподписных комитетов, облегчённых клиентов или доказательств с нулевым разглашением.

Если мост использует схему подписей, которая со временем станет уязвимой для квантовых атак, его безопасность может ослабнуть.

Подписи на основе изогений, возможно, станут актуальны для безопасности мостов, если превратятся в практичные и стандартизированные постквантовые инструменты.

Однако мосты и без квантовых атак уже сопряжены с высоким риском.

Многие сбои мостов были связаны с ошибками смарт-контрактов, компрометацией ключей, слабыми механизмами управления, ошибками проверки или операционными просчетами.

Постквантовая подпись сама по себе не исправит недостатки архитектуры моста.

Разработчикам следует рассматривать криптографию на основе изогений как возможный компонент будущих решений, а не как готовое средство защиты мостов.

Пользователям мостов всегда следует понимать, какая модель доверия защищает переводимые активы.

Преимущества криптографии на основе изогений

Первое потенциальное преимущество криптографии на основе изогений — компактность.

Некоторые схемы на основе изогений известны небольшими открытыми ключами или подписями по сравнению с другими постквантовыми подходами.

Это может быть ценно для блокчейн-систем, где объем данных влияет на комиссии, время синхронизации, пропускную способность и хранение.

Второе потенциальное преимущество — разнообразие математических подходов.

Системы на основе изогений опираются на предположения, отличные от предположений систем на основе решеток, что помогает расширить набор постквантовых инструментов.

Третье потенциальное преимущество — связь с привычной математикой эллиптических кривых.

Многие криптографы и блокчейн-инженеры уже знакомы с понятиями эллиптических кривых, хотя системы на основе изогений требуют гораздо более глубоких специальных знаний.

Четвертое потенциальное преимущество — ценность долгосрочных исследований.

Даже если сохранятся лишь некоторые схемы на основе изогений, эта область может предложить полезные инструменты, идеи и альтернативы для будущего перехода на новую криптографию.

Риски криптографии на основе изогений

Самый большой риск — неопределенность, связанная с криптоанализом.

Взлом SIKE показал, что перспективная система на основе изогений может не выдержать более глубокого анализа.

Еще один риск — сложность реализации.

Вычисления с изогениями трудно реализовать безопасно, эффективно и единообразно на разных устройствах.

Важен и риск атак по побочным каналам: злоумышленники могут узнавать секреты по времени выполнения операций, энергопотреблению, поведению кэша и другим физическим сигналам.

В зависимости от схемы и варианта применения проблемой может стать и производительность.

У некоторых систем привлекательные размеры ключей, но медленные создание подписи, проверка или генерация ключей.

Еще одна проблема — стандартизация: многим криптовалютным приложениям не следует полагаться на экспериментальные алгоритмы до широкой экспертной проверки.

Для применения в блокчейне наиболее сложным может оказаться риск миграции: смена подписей или форматов ключей может потребовать координации всей экосистемы.

Криптография на основе изогений и криптография на основе решеток

Криптография на основе решеток сегодня является наиболее важным направлением постквантовой криптографии в стандартизированном внедрении.

В первые стандарты PQC NIST вошли ML-KEM и ML-DSA, основанные на предположениях, связанных с решетками.

Криптография на основе изогений использует другие математические структуры, связанные с эллиптическими кривыми и изогениями.

Для криптографии на основе решеток существует более развитая стандартизация, и она лучше готова к широкому внедрению.

В некоторых схемах на основе изогений может быть привлекательна компактность, однако это направление пережило серьезные неудачи и требует тщательной проверки.

Криптопроектам не следует выбирать криптографию на основе изогений только потому, что она звучит передовой.

Нужно сравнивать зрелость безопасности, производительность, размер подписей, стоимость проверки, безопасность реализации, поддержку стандартов и инструменты экосистемы.

При планировании большинства блокчейн-проектов на ближайшую перспективу стоит внимательно изучить алгоритмы, стандартизированные NIST, прежде чем рассматривать экспериментальные альтернативы.

Криптография на основе изогений и хеш-подписи

Хеш-подписи опираются на безопасность криптографических хеш-функций.

SLH-DSA от NIST — это стандарт статeless-подписей на основе хешей.

Хеш-подписи привлекательны консервативными и хорошо изученными предположениями о безопасности.

Однако по сравнению с современными блокчейн-подписями они могут быть большими.

Подписи на основе изогений могут быть значительно компактнее, поэтому они по-прежнему интересны для блокчейнов.

Компромисс заключается в том, что предположения о безопасности систем на основе изогений более специализированы, а сама область пережила резкие события в сфере криптоанализа.

В одних случаях разработчик блокчейна может предпочесть более крупную, консервативную подпись, а в других — меньшую, но более экспериментальную.

Выбор зависит от зрелости системы безопасности, стоимости данных, требований к проверке и возможностей обновления.

Криптография на основе изогений и безопасность пользователей

Пользователям криптовалют не нужно самостоятельно выполнять вычисления с изогениями.

Если криптография на основе изогений когда-либо появится в массовых кошельках, она должна быть реализована внутри тщательно проверенного ПО и аппаратных устройств.

С осторожностью относитесь к приложениям, сайтам и токенам, заявляющим о «защите с помощью изогений», если у них нет четкой документации и независимой проверки.

Мошенники часто используют сложную криптографическую терминологию, чтобы создать ложное впечатление надежности.

Мошенник может заявить, что кошелек защищен от квантовых атак, но на деле украсть приватные ключи.

Поддельное обновление может попросить ввести сид-фразу под предлогом перехода на постквантовую защиту.

При настоящем переходе на новую криптографию пользователям не придется раскрывать сайту приватные ключи или сид-фразы.

Лучше всего проверять официальные источники, дожидаться проверенных инструментов и не доверять срочным сообщениям о миграции в личных чатах.

Распространенные заблуждения о криптографии на основе изогений

Одно из заблуждений заключается в том, что криптография на основе изогений — это то же самое, что обычная криптография на эллиптических кривых.

Обе используют эллиптические кривые, но опираются на разные математические задачи.

Другое заблуждение — будто взлом SIKE уничтожил все системы на основе изогений.

SIKE и SIDH использовать не следует, но другие системы на основе изогений, например CSIDH и SQIsign, построены иначе.

Третье заблуждение состоит в том, что криптография на основе изогений уже стала стандартным решением для постквантовых блокчейнов.

Это не так: нынешние стандарты NIST в основном ориентированы на подходы на основе решеток и хешей.

Четвертое заблуждение — будто квантово-устойчивая криптография защищает кошелек от всех атак.

Она не защищает от фишинга, вредоносного ПО, поддельных приложений, потери сид-фраз или вредоносных смарт-контрактов.

Пятое заблуждение — будто подписи меньшего размера всегда лучше.

Компактные подписи полезны, но зрелость системы безопасности и надежность реализации важнее.

Рекомендации для криптопроектов, изучающих криптографию на основе изогений

Перед выбором алгоритмов для производственных систем отслеживайте стандарты NIST и официальные обновления PQC.

Не внедряйте SIDH или SIKE: в актуальной общедоступной документации указано, что они небезопасны и не должны использоваться.

Изучайте подписи на основе изогений, такие как SQIsign, как исследовательские решения, а не как стандартный выбор для производственных систем.

Заранее закладывайте криптографическую гибкость в кошельки, узлы, системы хранения активов и смарт-контракты — до того, как переход на квантово-устойчивые решения станет срочным.

Привлекайте экспертов по криптографии вместо того, чтобы изобретать собственные комбинации протоколов.

Рассматривайте гибридные подходы только в том случае, если они разработаны и проверены специалистами.

Тестируйте производительность с учетом реальных ограничений блокчейна: размера транзакций, стоимости проверки, возможностей аппаратных кошельков и требований к узлам.

Понятно информируйте пользователей, чтобы мошенники не могли использовать разговоры о постквантовой миграции для кражи сид-фраз.

Часто задаваемые вопросы

Что такое криптография на основе изогений?

Криптография на основе изогений — это разновидность криптографии с открытым ключом, использующая сложные задачи, связанные с изогениями между эллиптическими кривыми.

Является ли криптография на основе изогений криптовалютой?

Нет. Криптография на основе изогений — это область математической криптографии, а не криптовалюта, токен, кошелек, блокчейн-сеть или смарт-контракт.

Почему криптография на основе изогений важна для криптоиндустрии?

Она важна, поскольку кошелькам, подписям, системам хранения активов, ключам валидаторов и блокчейн-протоколам со временем может потребоваться постквантовая криптографическая защита.

Относится ли криптография на основе изогений к постквантовой криптографии?

Некоторые схемы на основе изогений разработаны как постквантовые, однако каждую из них необходимо оценивать отдельно.

Что такое изогения?

Изогения — это математическое отображение между эллиптическими кривыми, сохраняющее их структуру.

Что произошло с SIKE?

В 2022 году SIKE был взломан в результате криптоанализа. В обновленной спецификации говорится, что SIKE и SIDH небезопасны и не должны использоваться.

Взлом SIKE затронул всю криптографию на основе изогений?

Нет. В дополнении к спецификации SIKE указано, что некоторые системы на основе изогений, например CGL, CSIDH и SQIsign, не основаны на SIDH и не пострадали от этого семейства атак.

Что такое SQIsign?

SQIsign — это предложение по созданию цифровой подписи на основе изогений, прошедшее в дополнительный процесс NIST по разработке постквантовых цифровых подписей.

Используют ли блокчейны подписи на основе изогений сегодня?

Сегодня большинство крупных блокчейнов не использует подписи на основе изогений для обычного подписания транзакций.

Почему небольшие подписи важны для блокчейнов?

Компактные подписи могут уменьшить размер транзакций, нагрузку на хранилище, расход пропускной способности и затраты на проверку.

Следует ли пользователям уже сейчас переводить кошельки на криптографию на основе изогений?

Не следует переходить на нее на основании случайных заявлений. Дождитесь официальных, проверенных и тщательно изученных обновлений кошельков или протоколов.

Могут ли мошенники злоупотреблять заявлениями о криптографии на основе изогений?

Да. Мошенники могут использовать термины «защита от квантовых атак», «постквантовая криптография» или «защита на основе изогений», чтобы продвигать поддельные кошельки и миграции или красть сид-фразы.

Заключение

Криптография на основе изогений — это передовая область постквантовой криптографии, использующая математические отображения между эллиптическими кривыми.

Это не криптовалюта, токен, кошелек, приватный ключ, сид-фраза, валидатор, майнинг-пул, блокчейн-сеть, смарт-контракт или торговая стратегия.

Для криптоиндустрии она важна из-за долгосрочной необходимости защищать кошельки, подписи, системы валидаторов, мосты, инфраструктуру хранения активов и зашифрованную связь от будущих квантовых угроз.

Криптография на основе изогений стала известна благодаря системам вроде SIDH и SIKE, которые предлагали компактные открытые ключи и элегантную постквантовую архитектуру.

Однако взлом SIKE в 2022 году показал, что перспективные криптографические идеи могут не выдержать более глубокого анализа.

Этот провал предупреждает об опасности поспешного внедрения экспериментальной криптографии в системы, защищающие реальные цифровые активы.

В то же время взлом SIKE не остановил все исследования на основе изогений.

Системы CSIDH и SQIsign основаны на других идеях, а SQIsign остается актуальным направлением исследований постквантовых цифровых подписей.

Самый важный урок для разработчиков блокчейнов — необходимость криптографической гибкости.

Сетям следует готовиться к будущему переходу на новые криптографические решения, не привязываясь слишком рано к непроверенным алгоритмам.

Для пользователей важнее всего безопасность.

Упоминание квантовой устойчивости не делает приложение надежным, и для настоящей миграции пользователям не придется вводить сид-фразы или приватные ключи на сайте.

Криптография на основе изогений со временем может помочь решить сложные задачи блокчейнов, например создать компактные постквантовые подписи, но для этого необходимы тщательная стандартизация, проверка реализации и тестирование экосистемы.

Сегодня ее правильнее всего понимать как перспективное, но требующее осторожности направление исследований в рамках более широкого перехода к постквантовой криптографии.

Ни одно приложение-кошелек, команда протокола, сотрудник службы поддержки, инструмент миграции, мост, образовательный ресурс или сайт не должны требовать сид-фразу, приватный ключ, фразу восстановления кошелька, пароль или код двухфакторной аутентификации.