Монография исследователя Университета Иннополис Алексея Петренко объясняет, как обеспечить устойчивость экосистем и платформ распределённого реестра в случаях атак с квантовым компьютером, который может взломать хеш-функции, электронные подписи, асимметричные криптосхемы и другие известные криптопримитивы. Научный труд написан при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.
В своей книге учёный впервые предложил метод оценки квантовой устойчивости блокчейн-платформ с помощью решения задач криптоанализа схем асимметричного шифрования Эль-Гамаля и RSA и цифровой подписи DSA, ECDSA и RSA-PSS. Этот способ позволил количественно оценить квантовую устойчивость блокчейн по вероятности обнаружения квантовой атаки или ложного взлома, коэффициенту готовности к реагированию на квантовые атаки и другим конкретным показателям. Измерения квантовой устойчивости национальных блокчейн-экосистем и платформ позволяют более конкретно изучать систему и улучшать её защиту.
Алексей Петренко, приглашённый исследователь Университета Иннополис: «Квантовые компьютеры и вычисления с его применением — достаточно новая и не до конца изученная область знаний. Никто из исследователей раньше просто не задумывался о том, как квантовые компьютеры смогут повлиять на безопасность блокчейн и его криптопримитивов. Конечно, известно о нескольких статьях по квантово-устойчивому блокчейну, но не было открытых монографий по этой теме, тем более на русском языке. В России моё исследование является первой монографией, где я обнаружил и сформулировал проблему обеспечения квантовой устойчивости Bitcoin, Ethereum, Ardor и других блокчейн-платформ, которые без фундаментальных изменений при резком развитии квантовых технологий окажутся уязвимыми, и предложил оригинальные решения этой задачи».
В монографии также представлен новый метод параметрического выбора постквантовых криптопримитивов на основе целочисленных решёток, исправляющих ошибки кодов, многочленов от многих переменных, криптографических хеш-функций и изогений суперсингулярных эллиптических кривых. Новый способ обосновывает выбор требуемых постквантовых криптопримитивов для дальнейшего применения в известных блокчейн-проектах.
Александр Тормасов, ректор Университета Иннополис: «Монография заинтересует не только специалистов, связанных с разработкой и реализацией национальных блокчейн-экосистем и платформ, но и преподавателей вузов для подготовки лекционных и практических занятий, научных сотрудников, специализирующихся на квантовом криптоанализе и синтезе постквантовых криптопримитивов. Также книга может служить прекрасным базовым пособием для студентов и аспирантов, обучающихся по направлениям подготовки “Информационная безопасность” и “Кибербезопасность”».
Книга «Квантово-устойчивый блокчейн» написана при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и выпущена издательским домом «Питер».
Алексей Петренко написал две монографии и 160 статей о компьютерных науках и информационной безопасности. В 2022 году стал победителем в номинации «Математика и смежные науки» всероссийского конкурса «В центре науки». Новое исследование Алексея Петренко посвящено изучению квантовой устойчивости Bitcoin, Ethereum, Ardor и других блокчейн-платформ, которые без фундаментальных изменений при резком развитии квантовых технологий окажутся уязвимыми. В четырёх главах научного труда рассматриваются понятие блокчейна, его типы и история развития, анализируются киберриски, зарубежные квантовые программы и рекомендуются возможные квантово-устойчивые способы защиты.
