Nhà nghiên cứu Paradigm đề xuất phương pháp bảo vệ Bitcoin kháng lượng tử

Đề xuất Bảo vệ Vũ trụ lượng tử của Paradigm

Dan Robinson, một nhà nghiên cứu tại Paradigm, đã phác thảo một mô hình mới nhằm bảo vệ những bitcoin đang “ngủ yên”, bao gồm cả các bitcoin có khả năng thuộc về người tạo ra Bitcoin là Satoshi Nakamoto, trước các mối đe dọa từ máy tính lượng tử trong tương lai. Đề xuất này đưa ra “Dấu mốc thời gian kiểm chứng quyền kiểm soát địa chỉ” (Provable Address-Control Timestamps – PACTs), một cơ chế cho phép người nắm giữ Bitcoin chứng minh rằng họ đã kiểm soát một ví trước khi máy tính lượng tử phát triển đến mức có thể suy ra khóa riêng.

PACTs hoạt động như thế nào

Mô hình PACTs tận dụng hệ thống đóng dấu thời gian vốn đã được tích hợp trong chức năng của blockchain. Người nắm giữ sẽ tạo ra một bằng chứng chứng minh quyền kiểm soát Bitcoin của họ và đóng dấu thời gian đó lên blockchain, qua đó tạo ra một hồ sơ sở hữu có thể giúp chống lại các cuộc tấn công lượng tử trong tương lai. Bằng chứng này sau đó có thể được “mở khóa”, cho phép người dùng thu hồi tiền của mình trên một phiên bản Bitcoin có khả năng kháng lượng tử.

Theo Robinson, “Điều này không đòi hỏi Bitcoin phải quyết định ngay hôm nay rằng có cần một thời điểm kết thúc hay không”, và cách tiếp cận này giúp người dùng chuẩn bị sớm, cho phép họ “gieo một hạt giống ngay bây giờ” phòng trường hợp các biện pháp bảo vệ cần thiết sau này.

So sánh với các đề xuất thay thế

Vẫn tồn tại các đề xuất kháng kháng lượng tử khác, chẳng hạn như BIP-361 do giám đốc an ninh của Casa là Jameson Lopp và các nhà nghiên cứu khác đề xuất. Các phương án này thường thiết lập một “cửa sổ di cư” kéo dài nhiều năm để ví, sàn giao dịch và bên lưu ký nâng cấp lên công nghệ kháng lượng tử trước khi “kết thúc” chữ ký phiên bản cũ. Sau giai đoạn đó, mọi đồng coin không kịp di chuyển sẽ trở nên không thể chi tiêu.

Tuy nhiên, cách tiếp cận này tạo ra một vấn đề riêng đối với các chủ sở hữu “ngủ yên”: việc chuyển tiền sẽ lộ ra rằng chủ sở hữu vẫn còn hoạt động và có thể liên kết ví của họ với những ví khác mà họ kiểm soát. Mô hình PACTs hướng tới việc vượt qua rào cản này bằng cách cho phép người dùng chứng minh quyền sở hữu mà không phát hành trực tiếp thông tin đó lên chuỗi.

Bối cảnh mối đe dọa từ máy tính lượng tử

Khi điện toán lượng tử tiến bộ, người dùng crypto và nhà phát triển cần lên kế hoạch phòng thủ song song. Theo Lopp và các nhà nghiên cứu BIP-361 khác, hơn một phần ba tổng số bitcoin đang lưu hành có thể bị phơi bày trước các cuộc tấn công lượng tử do các khóa công khai có thể quan sát được.

Các minh chứng trong thực tế đang bắt đầu cho thấy tiến độ từng bước. Một nhà nghiên cứu độc lập gần đây đã suy ra một khóa đường cong elliptic 15-bit bằng phần cứng lượng tử, được mô tả là cuộc tấn công lớn nhất thuộc dạng này cho đến nay, dù Bitcoin dựa vào mã hóa mạnh hơn 256-bit.

Các mốc thời gian cho “Q-Day” — thời điểm máy tính lượng tử có thể bẻ khóa mật mã hiện đại — dao động rất rộng. Các nhà nghiên cứu của Google mới đây gợi ý rằng việc chuyển sang mật mã hậu lượng tử có thể cần thiết vào khoảng năm 2029, trong khi những người khác ước tính các cuộc tấn công thực tế có thể vẫn còn cách nhiều năm hoặc nhiều thập kỷ.

Câu hỏi thường gặp

PACTs là gì (Provable Address-Control Timestamps)?
PACTs là một cơ chế cho phép người nắm giữ Bitcoin tạo và đóng dấu thời gian một bằng chứng về quyền kiểm soát ví lên blockchain. Điều này tạo ra một bản ghi sở hữu có thể được dùng để khôi phục tiền trên một phiên bản Bitcoin có khả năng kháng lượng tử trong trường hợp xuất hiện một mối đe dọa lượng tử trong tương lai, mà không cần người nắm giữ phải chuyển coin của họ ngay lập tức.

PACTs khác gì so với BIP-361?
BIP-361 đề xuất một “cửa sổ di cư” kéo dài nhiều năm, trong đó người dùng phải chuyển coin của mình sang các địa chỉ kháng lượng tử, sau đó các chữ ký phiên bản cũ sẽ “kết thúc”. Ngược lại, PACTs cho phép người dùng chứng minh quyền sở hữu mà không phát tán lên chuỗi, tránh rủi ro về quyền riêng tư khi lộ ra rằng các chủ sở hữu đang ở trạng thái “ngủ yên” vẫn còn hoạt động và có thể liên kết các ví với nhau.

Khi nào máy tính lượng tử có thể đe dọa Bitcoin?
Các mốc thời gian khác nhau. Các nhà nghiên cứu của Google cho rằng cần chuyển sang mật mã hậu lượng tử có thể vào khoảng năm 2029, dù các chuyên gia khác ước tính các cuộc tấn công lượng tử thực tế nhắm vào Bitcoin có thể vẫn còn cách nhiều năm hoặc nhiều thập kỷ. Hiện tại Bitcoin sử dụng mã hóa 256-bit, mạnh đáng kể hơn so với các khóa 15-bit vừa bị bẻ trong các minh chứng trong phòng thí nghiệm gần đây.