Por Canuto  

BNB Chain logró implementar con éxito criptografía resistente a computadoras cuánticas en pruebas internas, aunque el experimento redujo significativamente el rendimiento de la red debido al aumento del tamaño de las firmas digitales y los bloques.

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  • BNB Chain reemplazó ECDSA y BLS12-381 por algoritmos resistentes a ataques cuánticos.
  • Las pruebas mostraron una caída aproximada de 40% en transacciones por segundo (TPS).
  • Bitcoin, Ethereum y TRON también avanzan en estrategias de seguridad post-cuántica.

 

 

La industria blockchain comienza a prepararse para un escenario que durante años pareció lejano: la eventual llegada de computadoras cuánticas capaces de romper los sistemas criptográficos que hoy protegen redes como Bitcoin, Ethereum y BNB Chain.

BNB Chain, la red blockchain fundada por Binance y anteriormente conocida como Binance Smart Chain (BSC), publicó los resultados de una nueva prueba de migración hacia criptografía post-cuántica, mostrando que este tipo de protección ya puede implementarse técnicamente, aunque con costos relevantes en rendimiento y eficiencia.

Según el reporte técnico difundido por el equipo de BNB Chain y reseñado por CoinDesk, las pruebas lograron sustituir exitosamente dos componentes criptográficos fundamentales de la red: las firmas ECDSA utilizadas para validar transacciones y las firmas BLS12-381 usadas por validadores para consensuar bloques.

Sin embargo, la mejora en seguridad vino acompañada de una caída importante en la capacidad de procesamiento de la red. Las pruebas mostraron que el rendimiento entre regiones cayó de aproximadamente 4.973 transacciones por segundo a unas 2.997 TPS, lo que representa una reducción cercana al 40%.

El resultado pone sobre la mesa uno de los principales dilemas que enfrentará la industria en los próximos años: cómo fortalecer las redes blockchain frente a amenazas cuánticas sin destruir la velocidad y eficiencia que las hace competitivas frente a sistemas financieros tradicionales.

El problema cuántico detrás de las blockchains

Las blockchains modernas dependen ampliamente de criptografía basada en curvas elípticas. Sistemas como ECDSA permiten que un usuario demuestre la propiedad de sus fondos mediante firmas digitales generadas con claves privadas. En redes descentralizadas, estas firmas son esenciales para autorizar transferencias de criptomonedas y verificar que las transacciones sean legítimas.

El problema es que investigadores creen que computadoras cuánticas suficientemente avanzadas podrían eventualmente romper estos sistemas utilizando el algoritmo de Shor, una técnica matemática diseñada específicamente para resolver problemas criptográficos complejos mucho más rápido que las computadoras tradicionales.

Aunque actualmente no existen computadoras cuánticas capaces de comprometer redes blockchain a gran escala, organismos como el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU. (NIST) ya comenzaron a formalizar estándares post-cuánticos para preparar a la industria.

En agosto de 2024, NIST publicó oficialmente el estándar FIPS 204, que define ML-DSA —basado en Dilithium— como un algoritmo de firmas digitales resistente a amenazas cuánticas. BNB Chain utilizó precisamente ML-DSA-44 en sus pruebas recientes.

Firmas más grandes, bloques más pesados

El principal problema detectado por BNB Chain no fue la verificación criptográfica en sí misma, sino el enorme aumento en el tamaño de los datos transmitidos por la red.

De acuerdo con el informe técnico, una transacción típica pasó de ocupar aproximadamente 110 bytes a cerca de 2,5 kilobytes tras incorporar firmas resistentes a computadoras cuánticas. Paralelamente, el tamaño promedio de los bloques creció desde unos 130 KB hasta aproximadamente 2 MB.

Wu Blockchain destacó en X que las firmas digitales crecieron desde 65 bytes hasta aproximadamente 2.420 bytes, generando una sobrecarga significativa de datos en toda la infraestructura de la red. Ese incremento transformó el ancho de banda y la propagación de bloques en el principal cuello de botella.

Según el experimento, el problema afectó principalmente a las transacciones comunes de usuarios, ya que cada envío debía incorporar firmas digitales mucho más pesadas. En contraste, los sistemas internos utilizados por validadores resistieron relativamente bien gracias al uso de mecanismos de agregación llamados pqSTARK, que permiten comprimir múltiples verificaciones criptográficas en pruebas mucho más pequeñas.

El informe indica que seis firmas individuales, que normalmente sumarían alrededor de 14,5 KB, pudieron agregarse en una prueba compacta cercana a 340 bytes, logrando una relación de compresión aproximada de 43:1.

Aun así, el aumento masivo del tamaño de las transacciones siguió impactando directamente el throughput de la red.

BNB Chain busca compatibilidad sin romper el ecosistema

Uno de los elementos más importantes del experimento es que BNB Chain logró mantener compatibilidad con la infraestructura existente.

El equipo indicó que las direcciones continúan utilizando el mismo formato de 20 bytes derivado mediante keccak-256, por lo que no serían necesarios cambios radicales en billeteras, SDK, RPCs o aplicaciones existentes.

Eso podría facilitar una eventual transición gradual hacia sistemas post-cuánticos sin obligar a reconstruir completamente el ecosistema. Sin embargo, el propio reporte reconoce que todavía existen desafíos importantes antes de un despliegue en producción.

BNB Chain señaló que las limitaciones de escalabilidad de red y de capa de datos siguen siendo el principal obstáculo para implementar este tipo de criptografía a gran escala.

El documento también aclara que otros componentes vulnerables, como los sistemas de handshake P2P y los compromisos KZG utilizados en EIP-4844, todavía no fueron migrados y requerirán coordinación con el ecosistema más amplio de Ethereum.

Bitcoin, Ethereum y TRON toman caminos distintos

La discusión sobre seguridad post-cuántica ya no se limita a experimentos teóricos. Diversas blockchains importantes están comenzando a diseñar estrategias propias para enfrentar futuras amenazas cuánticas, aunque todavía no existe una solución estándar para toda la industria.

En Bitcoin, desarrolladores evalúan propuestas como BIP-360, orientadas a incorporar protecciones resistentes a computadoras cuánticas directamente dentro del protocolo. También existen propuestas de emergencia que podrían implementarse utilizando las reglas actuales de la red, aunque con costos significativamente mayores por transacción.

Ethereum, por su parte, avanza de manera más gradual. La Ethereum Foundation lanzó una iniciativa dedicada a seguridad post-cuántica enfocada en actualizar progresivamente billeteras, infraestructura de validadores y componentes internos de la red durante varios años.

TRON parece optar por una estrategia más agresiva. Su fundador, Justin Sun, afirmó que la red planea lanzar una testnet resistente a ataques cuánticos durante el segundo trimestre del año, seguida por un despliegue en mainnet durante el tercer trimestre.

La experiencia de BNB Chain deja una conclusión clara para la industria: las blockchains ya pueden comenzar a prepararse para la era cuántica, pero hacerlo implicará asumir costos importantes en velocidad, eficiencia y capacidad de procesamiento.

La pregunta ahora no parece ser si las redes podrán defenderse de futuras computadoras cuánticas, sino cuánto rendimiento estarán dispuestas a sacrificar para lograrlo.

Imagen original de DiarioBitcoin, creada con inteligencia artificial, de uso libre, licenciada bajo Dominio Público

Este artículo fue escrito por un redactor de contenido de IA

 


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