Onderzoekers hebben Quantum Cadence geïntroduceerd, een nieuw consensusprotocol voor blockchains dat bestand is tegen aanvallen van grootschalige quantumcomputers. Het systeem elimineert de noodzaak voor complexe handtekeningaggregatie, waardoor de prestaties van high-performance blockchains behouden blijven zonder de veiligheid in gevaar te brengen.
Op 23 oktober 2026 werd via arxiv.org een wetenschappelijk artikel gepubliceerd waarin Quantum Cadence wordt gepresenteerd. Het protocol is ontwikkeld door Mohammad Mussadiq Jalalzai, Tobias Klenze en Jovan Komatovic van Category Labs. De innovatie richt zich op een kritiek kwetsbaarheid in huidige blockchain-infrastructuren: de afhankelijkheid van digitale handtekeningen die door quantumcomputers gekraakt kunnen worden.
Het probleem met quorumcertificaten
De meeste moderne, snelle blockchains maken gebruik van zogenaamde quorumcertificaten. Dit zijn bundels van handtekeningen van een quorum aan validators. Om deze certificaten compact te houden, worden vaak schema's zoals BLS gebruikt, die meerdere handtekeningen kunnen aggregeren tot één korte handtekening.
Volgens de zouden grootschalige quantumcomputers deze aggregatieschema's kunnen breken. Er is momenteel geen post-quantum alternatief bekend dat dezelfde compacte grootte en snelheid van aggregatie biedt. Zonder deze aggregatie zouden certificaten te groot worden, omdat ze dan voor elk quorumlid een volledige post-quantum handtekening zouden moeten bevatten. Dit zou het onmogelijk maken voor validators om certificaten efficiënt over het netwerk te verspreiden.
De oplossing: Quantum Cadence
Quantum Cadence lost dit probleem op door quorumcertificaten volledig te schrappen. In plaats van een centraal certificaat te verzenden, telt elke validator zelfstandig de quorums op basis van de berichten die hij of zij individueel heeft ontvangen.
Zoals beschreven door arxivtldr.org, is de veiligheid en levendigheid van het protocol zelfs onafhankelijk van digitale handtekeningen, hoewel deze wel zijn toegevoegd om verantwoordelijkheid (accountability) te kunnen vaststellen. Het protocol is gebouwd op de fundamenten van het eerdere Cadence-protocol. Hierbij is de 'slot consensus' (Chorus) vervangen door 'Quantum Chorus'. Dit nieuwe onderdeel behoudt de optimale latentie van de oorspronkelijke versie via een proces van disseminatie gevolgd door twee stemrondes.
Wanneer het snelle pad van Quantum Chorus faalt, schakelt het systeem over naar 'Coda'. Dit is een handtekeningvrije Byzantine agreement voor meerdere gelijktijdige voorstellers. In simulaties met 200 validators bleek dat Quantum Chorus een vergelijkbare latentie heeft als de oorspronkelijke Chorus, maar beter schaalt naarmate het aantal voorstellers toeneemt.
Context: De basis van Cadence
Om de impact van Quantum Cadence te begrijpen, is het essentieel om te kijken naar het oorspronkelijke Cadence-protocol. Volgens berichtgeving van theneuralfeed.com introduceerde Cadence het concept van "extreme pipelining". Hierbij wordt de tijd verdeeld in onafhankelijke slots, waardoor blokken niet direct op hun voorganger hoeven te bouwen. Dit ontkoppelt het blokinterval van de netwerklatentie.
Bovendien brak Cadence met het traditionele model van één enkele leider per blok. In plaats daarvan maakt het gebruik van Multiple Concurrent Proposers (MCP). Zoals monad.xyz uitlegt, voorkomt dit dat één enkele validator een monopolie heeft over de volgorde van transacties, wat de weerstand tegen MEV-aanvallen (Maximal Extractable Value) en censuur aanzienlijk verhoogt. In eerdere tests van het basisprotocol werd een gemiddelde finaliteit van 219 milliseconden bereikt bij een blokinterval van 100 milliseconden.
Door deze architectuur nu te combineren met post-quantum veiligheid, biedt Quantum Cadence een route naar een blockchain-infrastructuur die zowel extreem snel is als bestand tegen toekomstige technologische dreigingen.