Puntos Clave de la Noticia:
- Velocidad sin precedentes: Aerie logró agregar 32.768 firmas Falcon-512 en solo 0,65 segundos utilizando la CPU de una computadora portátil (Apple M4 Max).
- Eficiencia de almacenamiento: El tamaño de la firma se reduce drásticamente a unos 42,1 bytes por firma agregada (16 veces más pequeñas que las originales).
- Enfoque basado en retículos: A diferencia de las soluciones basadas estrictamente en hashes que explora Ethereum, Aerie utiliza un sistema de pruebas basado en retículos (lattice-based), lo que permite verificaciones algebraicas mucho más eficientes.
El investigador de a16z crypto, Justin Thaler, junto a un equipo de coautores, presentaron Aerie. Se trata de un nuevo sistema de pruebas diseñado para agregar grandes lotes de firmas digitales poscuánticas en una única prueba computacional. Este avance ataca directamente uno de los mayores desafíos técnicos que enfrentan actualmente las redes blockchain Proof-of-Stake (PoS) al intentar blindarse contra la futura amenaza de las computadoras cuánticas.
1/ Today we’re releasing Aerie: fast post-quantum signature aggregation, using lattice-based SNARKs for lattice-based Falcon signatures. On a laptop (CPU only), it aggregates roughly a full Ethereum slot’s worth of signatures (32,768) in 0.65 seconds.
— Justin Thaler (@SuccinctJT) October 16, 2026
El desafío de la agregación de firmas poscuánticas
Las blockchains Proof-of-Stake, como Ethereum, dependen de las firmas digitales de los validadores para confirmar su participación en la red. Actualmente, Ethereum agrupa estas firmas (conocidas como BLS) en una sola firma consolidada por cada slot, reduciendo drásticamente la carga de datos. Sin embargo, las firmas BLS se basan en criptografía de curva elíptica, la cual es teóricamente vulnerable frente a un ordenador cuántico lo suficientemente potente.
Para solucionar esto, la industria está volteando a ver esquemas de firmas poscuánticas (como Falcon). El problema radica en que el tamaño de estas firmas es mucho mayor. Una firma Falcon-512 ocupa unos 666 bytes, frente a los 64 bytes de las firmas actuales. Si se incluyeran miles de estas firmas en los bloques sin un método de compresión o agregación efectivo, los requisitos de ancho de banda y los costos de operar un nodo se dispararían.
Aerie y las pruebas basadas en retículos
Aerie combina las firmas Falcon con un sistema de pruebas matemáticas basado en retículos (lattice-based). Thaler explicó a través de un hilo en X que esto contrasta con otros enfoques actuales, como el leanVM de Ethereum, que utilizan sistemas puramente basados en hashes.
Las firmas basadas en hashes requieren el cálculo de cientos de estas funciones matemáticas para ser verificadas, lo cual es altamente costoso de procesar en un sistema de prueba de conocimiento cero (ZK-proof). El proceso de verificación de Falcon exige menos cálculos de este tipo, permitiendo que el verificador de Aerie compruebe los requerimientos algebraicos de manera más directa, utilizando una «sal» corta anexada a cada firma.
Resultados que superan las expectativas
De acuerdo con el documento de investigación publicado (y cuyo código ya está alojado en GitHub con la colaboración de LayerZero Labs), el rendimiento de Aerie es notable. En las pruebas de rendimiento:
- Para Falcon-512, Aerie midió aproximadamente 42,1 bytes por firma agregada, superando el objetivo de eficiencia.
- Para Falcon-1024 (una variante de parámetros más fuertes), el equipo logró agregar 16.384 firmas en 0,63 segundos, logrando una reducción de tamaño de 29 veces.
En comparación con sistemas previos, los autores afirman que Aerie es unas 29 veces más rápido que enfoques como el leanVM de Ethereum en ciertos escenarios de consenso y 1,5 veces más rápido en tiempos de prueba que Orthus, un agregador de firmas Falcon anterior.
Pero, pese a su velocidad, Aerie presenta ciertas compensaciones de diseño. El sistema de prueba (prover) debe mantener todas las firmas de un lote en la memoria simultáneamente, alcanzando un pico de 2,1 GiB para un lote de 32.768 firmas. Además, a diferencia de los sistemas recursivos, las pruebas de Aerie actualmente no se pueden fusionar entre sí, lo que limita su utilidad en redes donde la recolección de firmas se distribuye en múltiples máquinas de manera asíncrona.
El desarrollo de Aerie deja claro que el diseño de blockchains seguras contra amenazas cuánticas requerirá un delicado equilibrio entre seguridad a largo plazo, velocidades de procesamiento y los costos operativos de la infraestructura descentralizada.
