Chống lại mối đe dọa từ lượng tử! Ngành đề xuất công cụ cứu hộ cho ví Bitcoin, không cần giải pháp QSB thông qua soft fork

Trước rủi ro bị máy tính lượng tử bẻ khóa, cộng đồng Bitcoin gần đây đã xuất hiện hai giải pháp phòng vệ lớn. Lightning Labs ra mắt công cụ cứu hộ có thể chứng minh quyền sở hữu mà không làm lộ seed; trong khi StarkWare lại đề xuất giải pháp QSB.

An toàn tài sản dưới mối đe dọa lượng tử: Thách thức sinh tồn mà kỹ thuật mã hóa hiện có đang phải đối mặt

Thuật toán chữ ký số chữ ký điện tử đường cong elliptic ECDSA và chữ ký Schnorr mà Bitcoin ($BTC) hiện đang dựa vào đang đối mặt với mối đe dọa tiềm tàng từ các máy tính lượng tử mạnh trong tương lai. Nếu máy tính lượng tử có thể chạy thuật toán Shor, thì sẽ có khả năng bẻ khóa các công nghệ mã hóa hiện có, từ đó cho phép kẻ tấn công suy ngược khóa riêng từ thông tin công khai trên blockchain và chiếm đoạt tiền.

Cộng đồng nhà phát triển đã thảo luận về rủi ro này trong nhiều năm, từng đề xuất một phương án nâng cấp “phanh khẩn cấp” mang tính cực đoan, nhằm phòng vệ trước cuộc tấn công bằng cách vô hiệu hóa hệ thống chữ ký hiện có. Tuy nhiên, biện pháp bảo vệ này có tác dụng phụ, khiến người dùng chưa di chuyển vốn bị chặn ngoài hệ thống, dẫn đến hàng triệu ví (bao gồm ví Taproot hiện đại) bị khóa vĩnh viễn do thiếu phương thức xác thực dự phòng.

• Tin liên quan: Google cảnh báo bẻ khóa Bitcoin bằng lượng tử trong 9 phút! CZ của Binance, chuyên gia lượng tử: cấp bách nhưng không cần hoảng loạn

Liệu công cụ cứu hộ có ra mắt? Cơ chế chứng minh quyền sở hữu ví không làm lộ seed

Phó kỹ thuật trưởng Olaoluwa “Roasbeef” Osuntokun của Lightning Labs hôm qua (4/9) đã công bố một công cụ nguyên mẫu trong danh sách email dành cho nhà phát triển Bitcoin, với mục đích cung cấp cho người dùng một lối thoát để rút tài sản. Hệ thống này được xây dựng trên nền tảng nghiên cứu trước đó của Osuntokun về chữ ký kháng lượng tử, cho phép người dùng chứng minh rằng họ sở hữu quyền sở hữu ví mà không phải lộ seed gốc (Seed).

Công cụ này tạo liên kết toán học giữa ví và seed gốc đã được tạo ra, đảm bảo quy trình cứu hộ của một ví đơn lẻ sẽ không gây nguy cơ cho các ví khác được tạo từ cùng một nhóm seed. Cơ chế này cung cấp cho mạng Bitcoin một phương thức ủy quyền dự phòng; trong các môi trường cực đoan nơi chữ ký số truyền thống bị vô hiệu hóa hoặc không còn hiệu lực, nó trao cho người dùng quyền lấy lại tài sản.

Theo kết quả thử nghiệm thực tế, nguyên mẫu này chạy trên máy MacBook hiệu năng cao, việc tạo chứng minh mất khoảng 55 giây, còn quá trình xác minh thì dưới 2 giây. Kích thước tệp chứng minh tạo ra khoảng 1.7 MB, gần bằng một bức ảnh độ phân giải cao. Mặc dù hệ thống hiện vẫn đang ở giai đoạn nguyên mẫu chưa được tối ưu hóa và chưa được tích hợp vào phần mềm ví phổ biến, nhưng nó đã lấp đầy khoảng trống kỹ thuật mà cộng đồng thảo luận từ lâu.

Giải pháp này thay đổi cách thức chứng minh từ “tôi có thể thực hiện chữ ký số” sang “tôi có thể chứng minh ví này xuất phát từ seed của tôi”, đồng thời tránh rủi ro tài sản bị đóng băng do nâng cấp khẩn cấp của giao thức, trong khi vẫn đảm bảo an toàn.

Giải pháp giao dịch kháng lượng tử không cần sửa đổi lõi giao thức

Ngoài công cụ cứu hộ ví, nhà phát triển StarkWare Avihu Levy cũng vào hôm qua (4/9) đã đưa ra một nghiên cứu mang tên “Bitcoin An toàn lượng tử” (Quantum Safe Bitcoin, viết tắt QSB).

Nguồn ảnh: Github Nhà phát triển StarkWare Avihu Levy đã đề xuất nghiên cứu mang tên “Bitcoin An toàn lượng tử” (Quantum Safe Bitcoin, viết tắt QSB)

Đề xuất này cho rằng, không cần thay đổi các quy tắc đồng thuận lõi của Bitcoin hoặc thực hiện soft fork, vẫn có thể thực hiện các giao dịch có khả năng kháng lượng tử. Trọng tâm kỹ thuật của QSB là chuyển giả định về an toàn từ đường cong elliptic sang khả năng chống lại tấn công tìm ảnh trước của hàm băm (Hash Pre-image Resistance). Vì máy tính lượng tử khi bẻ khóa hàm băm chỉ có năng lực tăng tốc giới hạn, nên kiến trúc này có thể chống hiệu quả các cuộc tấn công lượng tử, đồng thời duy trì biên an toàn khoảng 118 bit.

QSB nhúng một câu đố “băm chuyển chữ ký” (hash-to-signature) trong phạm vi các ràng buộc script có sẵn của Bitcoin, sử dụng các hàm như RIPEMD-160 để xây dựng một cơ chế xác minh. Người dùng cần tìm kiếm các tham số giao dịch cụ thể để thỏa mãn điều kiện chứng minh bằng hàm băm; quy trình này tương tự như một dạng proof-of-work quy mô nhỏ, xác suất thành công khoảng 70.4 trên 1 nghìn tỷ (70.4/10^12).

Nguồn ảnh: Github Nguyên lý hoạt động của QSB

Ước tính nghiên cứu cho thấy chi phí để tạo các giao dịch như vậy bằng GPU trên đám mây khoảng từ 75 đến 150. Dù các giao dịch QSB do quá cồng kềnh nên không thể lan truyền qua các nút tiêu chuẩn, chúng cần được gửi trực tiếp đến thợ đào thông qua các dịch vụ như Slipstream, nhưng nó cho thấy Bitcoin vẫn có sự linh hoạt để ứng phó với thách thức công nghệ tương lai mà không phải thay đổi các quy tắc hiện có.

Đánh giá cơ chế phòng vệ và mức độ phổ biến trên thị trường

Việc phổ biến các công nghệ phòng vệ lượng tử vẫn cần vượt qua các cân nhắc về chi phí và hiệu năng. Các chữ ký kháng lượng tử thường chiếm không gian khối lớn hơn, điều này sẽ khiến phí giao dịch tăng lên. Hiện vẫn tồn tại bất đồng trên thị trường về thời điểm nâng cấp lượng tử của Bitcoin.

Trên nền tảng dự báo Polymarket, các trader cho rằng xác suất đề xuất nâng cấp kháng lượng tử của Bitcoin (như BIP-360) được thông qua trước năm 2027 là 26%. Dù giới học thuật vẫn tranh luận về thời điểm xảy ra các cuộc tấn công lượng tử quy mô lớn, nhưng các công cụ cứu hộ và đề xuất giao dịch xuất hiện gần đây đã nâng đáng kể khả năng chống chịu của mạng trước rủi ro tương lai.

Nguồn ảnh: Polymarket Các trader cho rằng xác suất các đề xuất nâng cấp kháng lượng tử của Bitcoin (như BIP-360) được thông qua trước năm 2027 nằm ở mức 26%

Thông qua việc phát triển các nguyên mẫu phòng vệ này, cộng đồng Bitcoin đang dần xây cầu nối giữa lý thuyết và ứng dụng thực tế. Nguyên mẫu cứu hộ của Osuntokun và giải pháp QSB của Levy cung cấp các lựa chọn phòng vệ đa dạng cho người dùng với những nhu cầu khác nhau. Khi tài nguyên tính toán được tối ưu hóa và công nghệ tạo chứng minh tiến bộ hơn, các công cụ này trong tương lai có thể trở nên nhẹ hơn và dễ được đại chúng sử dụng. Đối với hệ sinh thái Bitcoin, việc tiếp tục nghiên cứu phát triển nhiều phương án dự phòng cho lượng tử là một bố cục cần thiết để duy trì giá trị lâu dài của “vàng kỹ thuật số”. Trước khi các mối đe dọa thực sự đến, các kho dự trữ công nghệ phòng ngừa này sẽ trở thành hào lũy quan trọng để bảo vệ tài sản của người dùng khỏi bị đào thải bởi thời đại.