Penulis: Justin Drake, Peneliti Ethereum Foundation
Kompilasi: Chopper, Foreisght News
Pada 31 Maret, tim Google Quantum AI menerbitkan hasil pencapaian bersejarah mengenai algoritma kriptografi kurva eliptik Shor. Dari sisi teknis, makalah ini merupakan terobosan besar: efisiensi algoritmanya meningkat 10 kali lipat dibandingkan dengan skema optimal sebelumnya. Tim memilih kurva eliptik secp256k1 yang mendasari tanda tangan Bitcoin dan Ethereum untuk melakukan kalkulasi optimalisasi, yang sekaligus menjadi demonstrasi teknis dan peringatan bagi industri blockchain.
Namun, bagian paling menarik dari makalah ini bukanlah pada sisi teknis, melainkan pada aturan industri. Tim penelitian tidak mengikuti prosedur publikasi akademik konvensional, detail inti optimasi dijaga kerahasiaan sepenuhnya, hanya menggunakan bukti pengetahuan nol (ZK) untuk membuktikan kebenaran skema optimasi tanpa membocorkan detail teknis apa pun. Blog terkait Google menyebutkan bahwa selama proyek berlangsung, mereka telah berkoordinasi dengan departemen pemerintah AS. Pengendalian konten akademik dengan mengandalkan bukti pengetahuan nol, ini adalah pertama kalinya dalam sejarah akademik global.
Sebagai salah satu penulis bersama makalah ini, saya mengalami langsung latar belakang dan akibat dari publikasi terbatas ini. Jujur saja, banyak detail dari keseluruhan peristiwa ini sulit saya setujui. Saya selalu berpendapat bahwa publik berhak mengetahui informasi terkait, namun karena keterbatasan kondisi objektif, tidak dapat mengungkapkan latar belakangnya. Tetapi satu hal yang harus ditekankan, tim Google tetap profesional dan ketat selama proses ini, layak mendapat pengakuan dan pujian.
Sengaja mengendalikan informasi sering kali berakibat sebaliknya, kini "Efek Streisand" (semakin berusaha disembunyikan semakin menarik perhatian) sedang berlangsung: algoritma optimasi inti yang ketat dijaga oleh Google telah direproduksi oleh peneliti Prancis. Yang lebih mengejutkan lagi, sebuah kompetisi tantangan sumber terbuka kolaboratif publik untuk memecahkan algoritma Shor secara resmi diluncurkan, situs web ecdsa.fail hanya dalam beberapa jam setelah diluncurkan telah memecahkan rekor dunia optimasi algoritma Shor.
Algoritma Direproduksi Secara Independen, Kompetisi Tantangan Sumber Terbuka Publik Bermunculan
Hanya dua bulan setelah publikasi makalah Google, ahli bidang kuantum Prancis André Schrottenloher berhasil memecahkan logika optimasi inti ini terlebih dahulu, makalah berjudul "Optimized Point Addition Circuits for Elliptic Curve Discrete Logarithms" resmi diterbitkan hari ini di situs pra-cetak arXiv. Selamat kepada André, dia adalah yang terdepan di antara para sarjana terkemuka yang meneliti topik ini. Juga pada hari yang sama, otoritas di bidang optimasi algoritma Shor, Craig Gidney, mengungkapkan bahwa karena tuntutan pengendalian, ide optimasi ini telah dia pegang selama satu tahun penuh namun tidak dapat dipublikasikan.
Penelitian André meskipun mereproduksi kerangka utama, tetapi tidak mencakup ruang optimasi halus sebagian dari versi asli Google dan iterasi selanjutnya, algoritma Shor masih memiliki banyak potensi optimasi yang dapat digali, ini juga menjadi tujuan didirikannya kompetisi tantangan ecdsa.fail. Program verifikasi yang sebelumnya digunakan untuk pemeriksaan bukti pengetahuan nol digunakan kembali untuk kedua kalinya, secara otomatis menyaring skema optimasi yang valid. Saat ini pengembang global terus mengirimkan perbaikan detail, dengan produk jumlah qubit logika dan jumlah gerbang Toffoli sebagai standar pengukuran, seluruh rangkaian ini mencapai peningkatan efisiensi 8,4% dibandingkan dengan versi asli Google.
Peserta dalam demam topik ini jauh melampaui ekspektasi industri, tidak hanya para sarjana terkemuka. Beberapa minggu terakhir, sejumlah besar penggemar amatir terinspirasi, meniru ide penelitian mandiri yang diajukan oleh Karpathy (ilmuwan AI top global, anggota pendiri OpenAI), menggunakan kecerdasan buatan untuk mengoptimalkan algoritma Shor secara iteratif. Cukup dramatisnya, program verifikasi yang awalnya dibuat untuk bukti ZK, kebetulan dapat berfungsi sebagai standar penilaian hadiah untuk iterasi AI. Model penelitian ilmiah baru ini memiliki ambang batas yang sangat rendah, banyak non-profesional bahkan seorang remaja pun telah memberikan skema optimasi berkualitas tinggi.
Teknologi Kuantum Atom Netral Masuk, Industri Memprediksi Hari Kuantum (Q-Day) Mungkin Datang Sebelum 2032
Ceritanya tidak berhenti hanya pada Google. Pada hari yang sama dengan makalah Google, perusahaan rintisan privasi Oratomic secara bersamaan menerbitkan makalah terkait algoritma Shor yang dikembangkan sendiri, setelah diterbitkan langsung menduduki puncak daftar terpanas di situs penilaian akademik scirate.com.
Kesimpulan yang diajukan Oratomic sangat mengejutkan: berdasarkan optimasi lapisan logika Google, dipadukan dengan optimasi arsitektur fisik atom netral yang dikembangkan sendiri, hanya membutuhkan sepuluh ribu qubit fisik untuk menjalankan algoritma Shor dan memecahkan kriptografi secp256k1, angka ini sangat rendah hingga mengubah pemahaman industri.
Saat pertama kali melihat makalah Oratomic, saya sama sekali tidak tahu apa-apa tentang teknologi atom netral, karena penasaran, saya mencurahkan ratusan jam untuk mendalami penelitian, menelusuri video penjelasan di seluruh jaringan, mewawancarai banyak ahli industri. Kesimpulan akhirnya adalah: teknologi kuantum atom netral benar-benar layak dan dapat diimplementasikan, laboratorium kuantum atom netral baru yang didirikan Google baru-baru ini, mengubah tata letak yang sebelumnya hanya mendalami jalur kuantum superkonduktor, adalah bukti terbaik. Jika Anda memperhatikan hari kunci pemecahan kuantum Q-Day (titik waktu ketika komputer kuantum memecahkan kriptografi komersial), jalur atom netral tidak boleh diabaikan.
Menariknya, dua makalah penting Google dan Oratomic, semuanya menghindari menyebutkan dampak aktual hasil penelitian terhadap Q-Day, tidak ada prediksi titik waktu apa pun. Namun inti dari analisis kriptografi topi putih adalah mengevaluasi siklus pemecahan kuantum dan membantu industri merencanakan lebih awal, keheningan seperti ini sangat tidak biasa.
Mengacu pada pemikiran Scott Aaronson dalam tulisannya tanggal 29 April, menggabungkan informasi publik yang saya ketahui dan intelijen rahasia yang belum diungkapkan, saya memberikan perhitungan: Probabilitas Q-Day datang sebelum 2032 adalah 50%, probabilitas terealisasi sebelum 2030 adalah 10%.
Sebaliknya, pernyataan resmi pihak AS, Badan Keamanan Nasional AS memimpin, Institut Standar dan Teknologi Nasional (NIST) mengikuti titik waktu resmi adalah tahun 2035, pada saat itu lembaga pemerintah AS dilarang terus menggunakan sistem kriptografi yang rentan terhadap serangan kuantum. Melihat ke belakang, estimasi ini sangat jauh dari irama perkembangan teknologi, nilai referensinya hampir tidak ada, kemungkinan besar NIST di masa depan terpaksa memajukan waktu tenggat secara signifikan.
Migrasi Pascakuantum: Ethereum Merencanakan Penyelesaian Tahun 2029
Meskipun perlu waspada terhadap risiko kuantum, tetapi tidak perlu panik. Terburu-buru mengimplementasikan sistem kriptografi pascakuantum yang belum matang justru akan menimbulkan risiko keamanan. Menurut saya, tahun 2029 adalah jendela waktu migrasi yang aman, sekitar tiga setengah tahun dari sekarang, Google, penyedia layanan cloud Cloudflare, dan Ethereum Foundation semuanya memilih titik waktu yang sama.
Saat ini sebagian besar pekerjaan saya, adalah bekerja sama dengan proyek peningkatan ringan Ethereum, mempromosikan migrasi mulus seluruh rantai Ethereum ke kriptografi pascakuantum, pekerjaan transformasi sangat berat: lapisan konsensus tanda tangan BLS, lapisan data komitmen KZG, lapisan eksekusi tanda tangan ECDSA semuanya perlu diganti. Seluruh skema peningkatan dibangun di atas sistem kriptografi hash, kelayakannya cukup.
Di dalam Ethereum Foundation, kami mengembangkan alat bernama leanVM, yang digerakkan oleh SNARK berbasis hash. Terima kasih kepada pekerjaan luar biasa Emile, Thomas, dan lainnya, kinerjanya terjamin dengan baik. Dalam hal keamanan, leanVM adalah permata, ini adalah zkVM yang sangat minimalis, dirancang khusus untuk verifikasi formal end-to-end dan keamanan tertinggi. Ingin berkontribusi? Saat ini ada dua program 1 juta dolar AS. Pertama adalah Proximity Prize, selesaikan sebuah dugaan matematika yang sudah lama ada dalam teori pengkodean, perbaiki SNARK berbasis hash, dan Anda akan mendapatkan hadiah satu juta dolar AS. Kedua adalah Poseidon Initiative, memberikan hadiah 1 juta dolar AS untuk memecahkan Poseidon (sebuah fungsi hash yang ramah terhadap SNARK).
