Fireblocks presentó una implementación optimizada de ML-DSA-44 que reduce 6,6 veces el costo de verificar firmas poscuánticas en Ethereum, sin modificar sus reglas de consenso. El avance, desarrollado con apoyo de 144 agentes de inteligencia artificial, podría facilitar la exploración de alternativas para proteger las cuentas cuando la computación cuántica represente una amenaza práctica.
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• La verificación de ML-DSA-44 bajó de 8,09 millones a 1,23 millones de gas.
• La mayor mejora provino de optimizar el hashing SHAKE-256, cuyo costo cayó de unos 3 millones a aproximadamente 400.000 de gas.
• Fireblocks utilizó 144 agentes de IA durante nueve días y produjo más de 320 pruebas de verificación.

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Fireblocks reduce 6,6 veces el costo de firmas poscuánticas en Ethereum

Fireblocks presentó una implementación optimizada de un verificador de firmas ML-DSA-44 para la máquina virtual de Ethereum, con una reducción significativa del costo necesario para ejecutar esta operación. Según la información publicada por Crypto Briefing, la verificación pasó de 8,09 millones a 1,23 millones de gas frente al referente anterior, una mejora de 6,6 veces que puede utilizarse sin modificar las reglas fundamentales del protocolo de Ethereum.

ML-DSA-44 es un esquema criptográfico basado en retículos que forma parte del estándar FIPS 204 del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología de Estados Unidos, conocido como NIST. Durante su desarrollo y evaluación fue conocido como CRYSTALS-Dilithium. El algoritmo busca ofrecer firmas digitales resistentes a futuros ataques realizados con computadoras cuánticas.

Una reducción concentrada en los principales cuellos de botella

El trabajo de Fireblocks se concentró en los componentes que más recursos consumían durante la verificación dentro de la máquina virtual de Ethereum. La mayor ganancia provino de optimizar SHAKE-256, una función de hashing utilizada por ML-DSA-44, cuyo costo aproximado cayó de 3 millones a cerca de 400.000 de gas.

La reducción del hashing no fue el único cambio aplicado al verificador. El equipo también mejoró los cálculos de la transformada numérica teórica, conocida como NTT, y utilizó técnicas más eficientes para expandir y administrar la memoria disponible dentro del entorno de ejecución de Ethereum.

El resultado lleva el costo de una verificación a 1,23 millones de gas, todavía una cifra relevante para aplicaciones que necesiten procesar grandes volúmenes de firmas. Sin embargo, la diferencia frente a los 8,09 millones de gas del benchmark anterior cambia la evaluación práctica del esquema, porque reduce de forma sustancial la carga que asumirían contratos y usuarios.

El punto central es que la optimización ocurrió en la implementación del verificador, no en las reglas fundamentales de la red. Esto significa que Ethereum puede explorar mecanismos de firma poscuántica mediante contratos inteligentes sin tener que modificar inmediatamente su protocolo de consenso.

El papel de la inteligencia artificial en la investigación

Fireblocks explicó que utilizó un equipo autónomo de investigación impulsado por inteligencia artificial, compuesto por 144 agentes que trabajaron durante nueve días. El costo total del proceso fue de aproximadamente USD 7.500, una cifra presentada como referencia de la eficiencia alcanzada en la búsqueda y comprobación de las optimizaciones.

Los agentes participaron tanto en la verificación formal como en el ajuste del rendimiento del código. Durante el proceso generaron más de 320 pruebas de verificación y validaron mediante Z3, una herramienta de verificación formal de Microsoft Research, un conjunto de 62 propiedades aritméticas.

La verificación formal resulta especialmente importante en un componente criptográfico que puede terminar protegiendo activos y operaciones financieras. Una mejora de velocidad que introdujera errores matemáticos o alterara las condiciones de validación podría comprometer la seguridad del sistema, por lo que el rendimiento debía avanzar junto con las pruebas de corrección.

El caso también muestra un uso concreto de la IA en investigación de infraestructura blockchain, distinto de las aplicaciones más visibles relacionadas con generación de contenido o negociación automatizada. En este escenario, los agentes exploraron alternativas de implementación, ayudaron a medir sus costos y contribuyeron a demostrar que las transformaciones conservaban las propiedades esperadas.

La estrategia de Ethereum frente a la computación cuántica

La hoja de ruta de largo plazo de Ethereum contempla adaptar sus mecanismos criptográficos si la computación cuántica llega a amenazar los esquemas actuales. La documentación de la red señala, entre otras líneas de trabajo, el reemplazo de las firmas BLS utilizadas por los validadores mediante un esquema basado en hashes denominado leanXMSS.

Otra vía de investigación es la abstracción de cuentas, mediante la cual los contratos inteligentes podrían encargarse de verificar firmas alternativas en lugar de depender exclusivamente de una firma integrada en el protocolo. Esta arquitectura permitiría probar esquemas poscuánticos como ML-DSA-44 sin convertir de inmediato cada cambio en una modificación de las reglas de consenso, aunque su adopción dependería de futuras decisiones técnicas de la red.

ML-DSA-44 ocupa una posición relevante dentro de las opciones estandarizadas por NIST: FIPS 204 especifica el algoritmo y sus distintos conjuntos de parámetros para generar y verificar firmas digitales. Sus costos de verificación siguen siendo superiores a los de una firma convencional, pero la reducción obtenida por Fireblocks acerca la tecnología a escenarios donde la seguridad poscuántica pueda integrarse mediante contratos sin imponer una carga prohibitiva a cada operación.

Qué significa para usuarios y desarrolladores

Para los desarrolladores, el resultado amplía el margen para experimentar con cuentas y aplicaciones capaces de verificar firmas alternativas dentro de Ethereum. La mejora no convierte automáticamente a ML-DSA-44 en la opción predeterminada de las billeteras, pero sí disminuye una de las barreras técnicas que limitaban su despliegue en contratos inteligentes.

Los usuarios finales no obtienen todavía una migración inmediata ni una garantía de que todas las cuentas deban adoptar firmas poscuánticas. La transición dependería de decisiones futuras sobre abstracción de cuentas, tamaños de las firmas, costos de almacenamiento, experiencia de uso y compatibilidad con las herramientas que actualmente emplean billeteras y aplicaciones descentralizadas.

También persiste un equilibrio entre resistencia cuántica y eficiencia operativa. Las alternativas basadas en hashes pueden ofrecer costos de verificación atractivos, pero sus firmas y requisitos de estado pueden resultar poco prácticos, mientras que ML-DSA-44 ofrece un perfil de propósito general con un costo que aún exige optimización.

La investigación deja así una señal relevante para la evolución de Ethereum: la preparación poscuántica no depende únicamente de cambiar un algoritmo, sino de construir implementaciones verificables que puedan ejecutarse a costos razonables. Si los avances de optimización continúan, la red tendrá más opciones para responder antes de que la computación cuántica convierta la migración criptográfica en una emergencia.

Fireblocks no modificó el protocolo de Ethereum con su implementación, pero redujo de manera importante el precio computacional de una posible defensa futura. La caída de 8,09 millones a 1,23 millones de gas muestra que parte de la solución puede encontrarse en el diseño y la verificación del software, incluso antes de una decisión formal sobre el consenso.

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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 y revisado por un editor humano para garantizar calidad y precisión.