Wallets en Ethereum serán bunkers para sobrevivir la guerra post-cuántica

Recientemente, en la comunidad de desarrolladores de Ethereum (ETH) ha cobrado relevancia la idea de adoptar firmas post-cuánticas como alternativa a la criptografía actual. Una de las soluciones propuestas gira en torno a Falcon, un esquema de firma digital resistente a computadoras cuánticas, cuya incorporación se vería facilitada gracias a la abstracción de cuentas. 

La abstracción de cuentas (AA), estrechamente vinculada con la EIP-7702, busca eliminar las diferencias entre los dos tipos de cuentas en Ethereum: las cuentas controladas externamente (EOA), gestionadas por claves privadas, y las cuentas de contrato, controladas por código. A su vez, la AA es una forma de gestionar las cuentas en Ethereum que separa la lógica de validación de firmas del propio protocolo base. 

Ethereum usa ECDSA (Algoritmo de Firma Digital de Curva Elíptica) para firmar transacciones. Sin embargo, ECDSA podría ser vulnerable en escenarios en los que existan computadoras cuánticas lo suficientemente potentes.  

El enfoque propuesto por un grupo de desarrolladores destaca cómo la abstracción de cuentas puede facilitar esa transición hacia un ecosistema Ethereum más seguro frente a las amenazas cuánticas, mediante la incorporación del esquema Falcon. 

Falcon y las firmas post-cuánticas 

Cuando se habla de firmas post-cuánticas, se refiere a métodos de cifrado o validación que, según estimaciones de la industria, no se verían fácilmente comprometidos con la llegada de hardware cuántico avanzado. Por tanto, Falcon se perfila como una herramienta para asegurar que futuras transacciones y contratos inteligentes en Ethereum no queden expuestos a la amenaza cuántica. 

Para lograr la integración de Falcon, los desarrolladores proponen un uso combinado de Falcon junto con la abstracción de cuentas y el estándar ERC-4337, concebido para optimizar la experiencia de usuario en la red y que ofrece un esquema de verificación que no se limita únicamente a ECDSA, abriendo la puerta a firmas basadas en Falcon. 

De acuerdo con el análisis de los desarrolladores, esa combinación tendría una ventaja. Y es que la abstracción de cuentas permite a los usuarios adoptar firmas post-cuánticas a su propio ritmo:  

«Con AA, cada usuario puede decidir cuándo cambiar a firmas resistentes a ataques cuánticos». 

Desarrolladores de Ethereum. 

Esa frase subraya que no se requiere una actualización simultánea en toda la red. Esto resulta especialmente valioso en un sistema descentralizado como Ethereum, donde coordinar cambios globales puede ser complejo y lento. 

El papel de “Simple Wallet” 

Una de las implementaciones de referencia que aprovecha el estándar ERC-4337 es la wallet de Ethereum “Simple Wallet”. Este monedero está basado en código que reemplaza la dependencia de claves privadas tradicionales.  

Así, ese tipo de wallet podría incorporar Falcon, ofreciendo una capa de seguridad post-cuántica sin esperar a una actualización general de Ethereum. Así, la red se adapta a las necesidades individuales mientras mantiene su estructura intacta. 

Bajo este enfoque, no es estrictamente necesario usar ECDSA para ejecutar las transacciones, lo que proporciona la flexibilidad de integrar nuevas tecnologías criptográficas post-cuánticas. 

Falcon y los retos de la Máquina Virtual de Ethereum 

Falcon sería una alternativa robusta frente a las amenazas de computadoras cuánticas, a diferencia de ECDSA, vulnerable a estos ataques. Sin embargo, integrarlo en la Máquina Virtual de Ethereum (EVM), el entorno que ejecuta los contratos inteligentes de esta red, enfrenta un obstáculo técnico relacionado con las funciones hash. 

El algoritmo Falcon depende de SHAKE, una función de hash de la familia SHA-3 capaz de generar resultados de longitud variable según sus necesidades. Como lo explica la Criptopedia, sección educativa de CriptoNoticias, un hash transforma cualquier mensaje, sin importar su tamaño, en una secuencia alfanumérica. En el caso de Falcon, SHAKE crea valores esenciales para firmar y verificar mensajes de forma segura. 

La EVM, sin embargo, no tiene soporte nativo para SHAKE. En su lugar, Ethereum usa Keccak-256, una variante de la familia Keccak que produce siempre un hash de 256 bits. Keccak-256 sirve para validar transacciones, asegurar la integridad de los datos y generar nuevos bloques en la red. A diferencia de SHAKE, que ofrece flexibilidad con salidas ajustables, Keccak-256 está diseñado para tareas fijas, lo que lo hace eficiente pero menos adaptable. 

Keccak, un grupo de funciones hash, utiliza una estructura matemática que permite convertir datos en códigos seguros. Por su parte, SHA-3 es el estándar criptográfico que incluye varias funciones de hash basadas en Keccak, ofreciendo salidas de longitud fija y otras flexibles.  

Dado que Keccak-256 no es igual a SHAKE, los desarrolladores han sugerido sustituir este último por Keccak-256 para que Falcon funcione sin modificar drásticamente la EVM. Este cambio implica alejarse de la implementación estándar del NIST (Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de EE. UU.), que basa Falcon en SHAKE.  

Aunque usar Keccak-256 simplificaría la adopción de Falcon en la EVM, añadiría complejidad al proceso, ya que el esquema dejaría de seguir exactamente la especificación original del NIST. 

A pesar de esos desafíos, al combinar Falcon con la abstracción de cuentas abre un camino prometedor, y adaptarlo a Keccak-256, los contratos inteligentes habilitados por ERC-4337 podrían ejecutar transacciones firmadas con este esquema post-cuántico. 

La iniciativa de Falcon se suma a lo reportado recientemente por CriptoNoticias, cuando la Fundación Ethereum anunció la subvención a ZKnox, un grupo de desarrolladores especializados en esquemas criptográficos post-cuánticos para la defensa de esa red. ZKnox contribuyó con su trabajo para que Falcon sea adaptable a Ethereum de manera más eficiente.