CIP-0197 nhận mã số ứng viên, đề xuất bảo mật ví Cardano(ADA) tiếp tục được xem xét

Đề xuất cải tiến CIP-0197, hướng đến bảo mật ví Cardano(ADA) trước nguy cơ từ máy tính lượng tử, đã chính thức nhận mã số ứng viên và tiếp tục được xem xét kỹ thuật công khai. Đề xuất này bổ sung thêm một lớp bảo mật mới trong khi vẫn giữ nguyên địa chỉ ví hiện có, tuy nhiên việc áp dụng lên mạng chính (mainnet) chưa được xác định là bước tiếp theo chắc chắn.

Theo kho lưu trữ CIPs (Cardano Improvement Proposals) do Cardano Foundation quản lý, pull request số 1242 đã được đổi tên thành “CIP-0197? | Post-Quantum ZK Signatures for HD Wallets” vào ngày 18 tháng 8 (giờ địa phương). Cùng ngày, pull request này được gắn nhãn “Confirmed Candidate đã có mã CIP hoặc đang cập nhật để xem xét”, và hiện vẫn đang ở trạng thái mở.

Đây là bước tiếp theo sau khi Cardano đưa đề xuất ứng phó nguy cơ máy tính lượng tử cho ví ADA ra xem xét công khai. Nếu vòng thảo luận trước đó dừng ở việc xem xét văn bản tiêu chuẩn, thì lần này đề xuất đã có mã số ứng viên, mở đường để cộng đồng và các nhà phát triển hạ tầng đánh giá cụ thể hơn.

Điểm mấu chốt của CIP-0197 là không thay đổi khóa, địa chỉ hay cấu trúc phái sinh hiện có. Tác giả đề xuất một cơ chế dùng bằng chứng không tiết lộ thông tin (zero-knowledge, ZK) để chứng minh người dùng nắm giữ seed ví đứng sau khóa công khai hiện tại, thay vì thay thế địa chỉ ví. Đây gần như là một thiết kế chuyển tiếp, bổ sung lớp bảo mật mà không buộc người dùng đổi toàn bộ địa chỉ.

Đề xuất nhắm đến các ví HD (Hierarchical Deterministic) theo chuẩn CIP-1852 — cấu trúc cho phép phái sinh nhiều khóa theo cấp bậc từ một seed duy nhất. Vì hạ tầng ví Cardano, ví cứng, chữ ký đa bên (multisig) và khóa quản trị đều đang gắn với hệ thống địa chỉ hiện tại, việc thay toàn bộ địa chỉ sẽ tạo gánh nặng lớn cho cả người dùng lẫn bên vận hành.

Tác giả đề xuất giữ nguyên hoặc chạy song song chữ ký Ed25519 hiện có, đồng thời bổ sung thêm lớp bằng chứng tri thức. Cơ sở bảo mật dựa trên giả định về khả năng chống lượng tử của SHA-256, SHA-512 và tính đúng đắn (soundness) của STARK — một dạng bằng chứng không tiết lộ thông tin không cần thiết lập tin cậy (trusted setup) để chứng minh tính hợp lệ của một phép tính.

Lộ trình triển khai được chia làm hai giai đoạn. Giai đoạn 1 vẫn giữ chữ ký hiện có trên chuỗi, trong khi ví, sàn giao dịch và các bên lập chỉ mục (indexer) xác minh bằng chứng ở lớp ngoài chuỗi (off-chain). Điểm đáng chú ý là quy tắc của sổ cái (ledger) không bị thay đổi, cho phép hạ tầng xung quanh chủ động bổ sung bước xác minh trước.

Giai đoạn 2 hướng đến việc đưa bộ xác minh STARK gốc (native) vào node trong tương lai, dùng bằng chứng như một dạng nhân chứng trên chuỗi. Tác giả thừa nhận giai đoạn này đòi hỏi thay đổi cơ chế đồng thuận và giảm kích thước bằng chứng, đồng thời chưa khả thi ở thời điểm hiện tại. Nói cách khác, đây không phải là một bản vá bảo mật triển khai ngay, mà là tài liệu hóa một lộ trình chuyển đổi dài hạn.

Các con số hiệu năng được nêu ra chưa thể xem là kết quả từ triển khai thực tế của Cardano. Trong phần bình luận của pull request, dựa trên nghiên cứu ZKPoSP, kích thước bằng chứng vào khoảng 219KB, thời gian xác minh khoảng 9-10 mili giây, thời gian tạo bằng chứng chữ ký khoảng 12,5 giây, còn bằng chứng cho một lần phái sinh khóa mất khoảng 156 giây. Tác giả nói rõ bản thân chưa có bản mẫu (prototype) riêng và các số liệu trên chỉ dựa theo bài nghiên cứu.

Trong quá trình xem xét, nhiều câu hỏi được đặt ra về hiệu năng và khả năng triển khai thực tế. Một người phản biện đánh giá tích cực về cách thiết kế cho phép chạy song song chữ ký cũ và bằng chứng mới. Người khác đặt câu hỏi về thiết bị đo hiệu năng, mức sử dụng bộ nhớ, cũng như khả năng vận hành trên trình duyệt và môi trường WASM.

Tác giả cho biết đã tính đến môi trường ví chạy trên trình duyệt và sẽ đưa việc đo hiệu năng (benchmark) vào kế hoạch triển khai sắp tới. Nếu người dùng ví thực sự phải tự tạo bằng chứng, gánh nặng xử lý không chỉ nằm ở máy tính để bàn mà còn ở tiện ích mở rộng trình duyệt, thiết bị di động và ví cứng kết nối ngoài.

Biên tập viên CIPs, rphair, cho biết trong bình luận ngày 13 tháng 8 rằng đề xuất này “được đón nhận tích cực” (well received) tại cuộc họp CIP. Tuy nhiên, ông cũng lưu ý đây chỉ là giải pháp “trung gian” (intermediate), chứ chưa phải lời giải chung cho toàn bộ vấn đề chống lượng tử. Nói cách khác, CIP-0197 chưa phải là bước chuyển đổi hoàn chỉnh sang chuẩn chống lượng tử, mà là một đề xuất trung gian để ví và hạ tầng liên quan cùng xem xét.

Một số vướng mắc vẫn chưa được giải quyết: liệu kích thước bằng chứng có phù hợp với giới hạn không gian khối hay không, ví chạy trên trình duyệt có đủ khả năng tạo bằng chứng hay không, và mức sử dụng bộ nhớ của bên tạo bằng chứng (prover) ở ngưỡng nào. Tác giả cũng thừa nhận đề xuất này không giải quyết được vấn đề của hàm ngẫu nhiên có thể kiểm chứng (VRF).

Kho lưu trữ CIPs của Cardano là quy trình chính thức để tài liệu hóa và xem xét công khai các đề xuất cải tiến. CIP-0197 là một trong số đó, tập trung vào bài toán bảo mật ví dài hạn. Trong nội dung pull request, tác giả cũng đề cập đến tài liệu về quy tắc cho giai đoạn hậu “Ngày Q” (post Q-day) cũng như danh sách ví dự kiến áp dụng nhân chứng ngoài chuỗi ở giai đoạn 1, xem đây là tiêu chí cho các bước tiếp theo.