Ethereum(ETH) tăng tốc bảo mật chống lượng tử, hoàn tất 20% trước 2040

Ethereum tăng tốc chuyển đổi bảo mật chống lượng tử, hoàn tất 20% lộ trình trước năm 2040

Ethereum(ETH) đang đẩy mạnh lộ trình nâng cấp hệ thống nhằm chuẩn bị đối phó với rủi ro từ máy tính lượng tử – được xem là mối đe dọa ngày càng hiện hữu với cơ sở hạ tầng bảo mật của các mạng lưới blockchain. Theo thông tin từ Ethereum Foundation công bố ngày 24 (giờ địa phương), tiến trình chuyển đổi sang công nghệ bảo mật chống lượng tử (post-quantum) đã hoàn thiện khoảng 20% và đang bước vào giai đoạn triển khai thực tế.

Trong một cuộc phỏng vấn gần đây, Antonio Sanso – chuyên gia mật mã học thuộc Ethereum Foundation – cho biết: “Bảo mật lượng tử không còn nằm trong phòng nghiên cứu nữa, chúng tôi đã bắt đầu áp dụng vào thực tế.” Ông nhấn mạnh Ethereum sẽ “hoàn tất toàn bộ lớp bảo vệ lượng tử trước khi mối đe dọa từ máy tính lượng tử thực sự thành hình.”

Ngày 24, Ethereum Foundation thành lập nhóm chuyên trách mới có tên “Post Quantum” nhằm điều phối chiến lược bảo mật dài hạn. Từ ngày 4 tháng 2, nhóm này sẽ tổ chức buổi họp kỹ thuật định kỳ với tên “All Core Devs PQ Call”, do chính Antonio Sanso chủ trì. Các cuộc họp sẽ tập trung thảo luận những ưu nhược điểm của từng giải pháp bảo mật lượng tử hiện có cũng như các thách thức kỹ thuật trong quá trình triển khai.

Toàn diện từ dữ liệu đến đồng thuận: Ethereum đối diện nhiều thách thức kỹ thuật

Theo Antonio Sanso, việc chuyển đổi bảo mật lượng tử không đơn thuần là thay đổi thuật toán chữ ký. Các lớp kiến trúc của Ethereum bao gồm lớp thực thi (execution), lớp đồng thuận (consensus) và cả lớp khả dụng dữ liệu (data availability) đều cần được nâng cấp đồng bộ. Điều này cho thấy khối lượng công việc là cực kỳ lớn và phức tạp hơn nhiều so với các dự án blockchain khác.

Ông chia sẻ rằng tiến độ hiện tại đạt khoảng “20% tổng thể, với mức độ hoàn thiện chênh lệch rõ rệt giữa các lớp." Hiện tại, Ethereum đã triển khai mạng thử nghiệm (devnet) hỗ trợ đa số client với tính năng lượng tử chống chịu và sẽ sớm công bố toàn bộ lộ trình kế tiếp.

Justin Drake, nhà nghiên cứu cấp cao của Ethereum Foundation, cho biết: “Chúng tôi hướng đến mục tiêu chuyển đổi bảo mật hoàn chỉnh mà không gây tổn thất tài sản cho người dùng hay làm gián đoạn hoạt động mạng lưới.”

Dự án chuyển đổi này diễn ra song hành với chiến lược tối ưu hóa mạng lưới “Ethereum tinh gọn” (Lean Ethereum) – hướng đến một blockchain hiệu quả hơn với cấu trúc đơn giản, nhanh hơn nhưng vẫn phân quyền. Trong đó, kết hợp giữa công nghệ zk (zero-knowledge proof) và từ “bảo mật lượng tử” đóng vai trò nòng cốt.

Ethereum chủ động phòng ngừa, trong khi Bitcoin chưa vội thay đổi

Khác với Ethereum, nhiều dẫn dắt cộng đồng Bitcoin(BTC) như Adam Back hay Michael Saylor vẫn chưa xem lượng tử là mối đe dọa cấp bách. Theo họ, các máy tính lượng tử đủ khả năng phá vỡ thuật toán mã hóa có thể chỉ xuất hiện sau “hàng chục năm nữa.”

Tuy nhiên, nhà sáng lập Ethereum – Vitalik Buterin – cảnh báo tại sự kiện DevConnect ở Buenos Aires năm ngoái rằng khả năng “máy tính lượng tử gây ảnh hưởng đến hệ thống mã hóa ngay trong thập kỷ tới" là khoảng 20%, dù kỳ vọng chính vẫn là vào năm 2040.

Một số nghiên cứu chỉ ra khoảng 6 triệu BTC – những đồng đã từng sử dụng và công khai khóa – có nguy cơ bị tấn công nếu các thiết bị lượng tử được vận hành thành công. Mặc dù vậy, nhiều chuyên gia cho rằng việc chuyển đổi các địa chỉ này trên mạng Bitcoin là khá đơn giản về mặt kỹ thuật.

Bình luận: Antonio Sanso cho rằng thách thức lớn nhất của Bitcoin nằm ở yếu tố cộng đồng. “Ethereum có truyền thống đồng thuận kỹ thuật rất mạnh trong cộng đồng phát triển,” ông nói, “Trong khi đó, Bitcoin đơn giản về công nghệ, nhưng rất khó đạt được sự đồng thuận về con người.”

Phương án dự phòng: Sẵn sàng hard fork nếu lượng tử đến sớm hơn dự kiến

Trường hợp máy tính lượng tử xuất hiện sớm hơn dự kiến cũng đã được tính đến trong chiến lược của Ethereum. Vitalik Buterin đã từng công bố một quy trình di chuyển khẩn (emergency migration protocol) vào tháng 3 năm ngoái. Theo đó, người dùng sẽ chuyển tài sản sang địa chỉ có khả năng kháng lượng tử thông qua một đợt từ “hard fork”.

Antonio Sanso cho biết chiến lược này đang được phát triển ổn định, bao gồm việc triển khai các phương thức sử dụng bằng chứng không tiết lộ (zk-proof) để xác minh quyền sở hữu khóa cũ. Công nghệ này dự kiến sẽ được trình diễn tại hội nghị EthCC ở Pháp hoặc Devcon tổ chức tại Ấn Độ trong năm nay.

Bên cạnh đó, Ethereum Foundation cũng đang xem xét đề xuất cải thiện Ethereum (EIP) nhằm loại bỏ dần chữ ký ECDSA hiện tại. Một trong số các giải pháp là để người dùng chủ động chuyển đổi sang khóa công khai mới tương thích với lượng tử.

Tuy nhiên, một rào cản lớn trong việc áp dụng bảo mật lượng tử hiện nay là kích thước chữ ký từ các thuật toán như FALCON – vốn lớn gấp hơn 10 lần so với ECDSA. Nhằm giải quyết điều này, công nghệ zk-STARKs có thể được sử dụng để nén dữ liệu chữ ký.

Cuộc họp kỹ thuật chuyên biệt đầu tiên về từ “bảo mật lượng tử” của Ethereum Foundation dự kiến diễn ra vào ngày 4 tháng 2. Nội dung sẽ bao gồm tối ưu hóa tiền tính toán (precompile), trừu tượng hoá tài khoản (account abstraction) và thiết kế cấu trúc chữ ký tập thể dài hạn – tất cả đều hướng đến mục tiêu bảo vệ người dùng khỏi các nguy cơ đến từ lượng tử hóa.

Bình luận: Trong khi thế giới còn đang tranh luận về tính thực tế của máy tính lượng tử, Ethereum đã chọn phương án hành động sớm để tránh bị động. Đây có thể là nước đi chiến lược tạo nên khác biệt lâu dài trong cuộc đua giữa các blockchain.