Ngày Q đang đến gần: Ethereum có thể tồn tại trong trường hợp khẩn cấp lượng tử không?

by

Là một nhà nghiên cứu có kinh nghiệm trong lĩnh vực điện toán lượng tử và công nghệ chuỗi khối, tôi tin rằng sự xuất hiện của điện toán lượng tử gây ra mối đe dọa đáng kể đối với các hệ thống mật mã hiện đại, bao gồm cả những hệ thống được sử dụng bởi tiền điện tử. Nghiên cứu và đầu tư tích cực vào điện toán lượng tử từ cả khu vực công và tư nhân cho thấy rằng chúng ta có thể đạt đến điểm quan trọng khi máy tính lượng tử trở nên đủ mạnh để phá vỡ các tiêu chuẩn bảo mật hiện tại trong vòng vài năm tới.

Điện toán lượng tử có vẻ giống như khoa học viễn tưởng nhưng nó có thể đến sớm hơn dự kiến.

Trong báo cáo được công bố vào ngày 11 tháng 1 năm 2024, Diễn đàn Kinh tế Thế giới đã nhấn mạnh trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán lượng tử là những rủi ro tiềm ẩn có thể làm thay đổi đáng kể bối cảnh công nghệ hiện tại.

Mặc dù có sự đồng thuận giữa các nhà khoa học và nhà phát triển máy tính rằng điện toán lượng tử vẫn chưa được phát triển đầy đủ, nhưng nghiên cứu đang diễn ra trong lĩnh vực này đang tràn ngập hoạt động.

Trong lĩnh vực điện toán lượng tử, mọi quốc gia G7 đều tham gia đáng kể vào lĩnh vực này trong khu vực công. Mặt khác, trong số mười công ty công nghệ hàng đầu trong khu vực tư nhân, bảy trong số họ đang cạnh tranh gay gắt để giành quyền thống trị thị trường hoặc đóng góp theo một cách nào đó, theo báo cáo của Quantum Resistance Ledger.

Là một nhà nghiên cứu đang nghiên cứu sự giao thoa giữa điện toán lượng tử và mật mã, tôi thường xuyên được hỏi về dòng thời gian mà máy tính lượng tử gây ra mối đe dọa đáng kể cho các phương pháp mã hóa hiện tại. Mặc dù cần lưu ý rằng các dự đoán có thể thay đổi nhưng một số chuyên gia tin rằng chúng ta có thể đạt đến ngưỡng đáng lo ngại trong thập kỷ tới. Các thuật toán lượng tử như của Shor và Grover có khả năng bẻ khóa RSA và mật mã đường cong elip, khiến các kế hoạch bảo vệ tiền điện tử ngày nay trở nên thiếu hiệu quả. Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhớ là nghiên cứu đang diễn ra về các phương pháp mã hóa kháng lượng tử có thể tác động đáng kể đến dòng thời gian này.

Dựa trên báo cáo tháng 12 năm 2023 của Reuters, Tilo Kunz, phó chủ tịch điều hành của Quantum Defen5e (QD5), đã cảnh báo các quan chức của Cơ quan Hệ thống Thông tin Quốc phòng rằng ngưỡng điện toán lượng tử, đánh dấu điểm mà các giao thức bảo mật hiện tại có thể bị vi phạm, có thể xảy ra như sớm nhất là năm 2025.

Những người chơi quan trọng trong lĩnh vực tài chính đã lưu ý. Ngân hàng Thanh toán Quốc tế đã khởi xướng “Dự án Bước nhảy vọt” vào tháng 6 năm 2023, hợp tác với Banque de France và Deutsche Bundesbank để tạo ra các hệ thống thanh toán kháng lượng tử.

Với các dự báo thời tiết đáng lo ngại và các ngân hàng trung ương đang hành động để đảm bảo các giao dịch tài chính, làm thế nào ngành blockchain và tiền điện tử có thể chuẩn bị cho “Q-day”? Có ai chuẩn bị đầy đủ không?

Tại sao điện toán lượng tử lại nguy hiểm đối với blockchain?

Với tư cách là một nhà đầu tư tiền điện tử, tôi sẽ nói như thế này: Tôi đã có cơ hội nói chuyện với nhà khoa học máy tính xuất sắc và là người tạo ra Mạng lưới XX blockchain kháng lượng tử, David Chaum. Anh ấy đã khai sáng cho tôi trên CryptoMoon về cách điện toán lượng tử có khả năng “làm tan chảy” hoặc “xóa sạch” tính bảo mật của blockchain.

Tính bảo mật của các tài sản dựa trên blockchain, chẳng hạn như tiền điện tử, phụ thuộc rất nhiều vào thuật toán SHA-256 để mã hóa. Tuy nhiên, một số chuyên gia nêu lên mối lo ngại rằng điện toán lượng tử có khả năng phá vỡ thuật toán này, gây ra mối đe dọa đáng kể đối với tính bảo mật của các tài sản kỹ thuật số này.

Sau đó, máy tính lượng tử có thể phá vỡ thỏa thuận của blockchain bằng cách tạo ra các thông báo sai lệch, can thiệp vào giao thức đồng thuận như Chaum đề xuất.

“Điện toán lượng tử có thể tiêu diệt các chuỗi khối hiện có bằng cách giả mạo chữ ký của các nút. Cậu có thể hạ chúng.”

Họ cũng có thể dễ dàng bẻ khóa các khóa riêng tư, khiến tiền dễ bị đánh cắp.

Đề xuất của Vitalik Buterin để bảo vệ Ethereum

Là một nhà đầu tư tiền điện tử, tôi luôn tìm kiếm các giải pháp sáng tạo cho những thách thức tiềm ẩn trong không gian blockchain. Và một thách thức lớn đang rình rập đó là mối đe dọa từ điện toán lượng tử. Chà, đừng sợ, vì Vitalik Buterin, người đồng sáng lập Ethereum, đã đưa ra câu trả lời khả dĩ cho câu hỏi hóc búa này. Anh ấy đã đề xuất một bản nâng cấp cho Ethereum, được gọi là “Serenity”, kết hợp cơ chế đồng thuận bằng chứng cổ phần và bao gồm thuật toán mã hóa kháng lượng tử được gọi là “Sapling”. Bằng cách này, mạng có thể tiếp tục bảo mật các giao dịch ngay cả khi máy tính lượng tử trở nên phổ biến hơn.

Vào ngày 9 tháng 3 năm 2024, Buterin đưa ra một đề xuất bao gồm một hard fork để chuẩn bị chuỗi khối cho một mối đe dọa điện toán lượng tử tiềm tàng. Điều này đã khởi đầu một cuộc thảo luận về cách tiếp cận tốt nhất để giải quyết vấn đề này.

Với tư cách là một nhà phân tích máy tính lượng tử, tôi sẽ giải thích theo cách này: Tôi, Buterin, đã chỉ ra rằng máy tính lượng tử có khả năng giải mã các khóa riêng của tài khoản Ethereum chỉ bằng các khóa chung tương ứng. Điều này gây ra rủi ro bảo mật đáng kể cho người dùng Ethereum.

Gần đây: Thị trường tăng trưởng DeFi làm xáo trộn kỳ vọng với RWA và ‘các đợt airdrop đệ quy’

Theo lời giải thích của Buterin, các tài khoản trên mạng Ethereum chưa tham gia vào bất kỳ giao dịch nào là những tài khoản ít dễ bị tấn công lượng tử nhất vì chúng chưa tiết lộ khóa công khai của mình.

Hầu như tất cả các ví tiền điện tử đều có thể gặp rủi ro nếu phương pháp độc đáo này được những người nắm giữ tiền điện tử áp dụng rộng rãi.

Với tư cách là một nhà nghiên cứu nghiên cứu về bảo mật của Ethereum, tôi tin rằng công nghệ cần thiết để củng cố Ethereum chống lại các cuộc tấn công lượng tử có thể được hiện thực hóa trong tương lai gần đối với Vitalik Buterin.

“Chúng tôi đã sẵn sàng để tạo ra một recovery fork khá đơn giản nhằm giải quyết tình huống như vậy.”

Phương pháp đề xuất của Buterin dựa vào việc xác minh quyền sở hữu tiền điện tử hoặc ví kỹ thuật số thông qua việc sử dụng khóa dự phòng cho mục đích sao lưu.

Trong bài báo năm 2021 có tiêu đề “W-OTS(+) under the Radar: Giải pháp khôi phục kín đáo cho ví kỹ thuật số” do các chuyên gia mật mã Chaum, Mario Larangeira, Mario Yaksetig và William Carter viết, họ đã trình bày một phương pháp mới cho phép người dùng tạo một chìa khóa dự phòng. Khóa này được kết hợp bí mật trong khóa bí mật của sơ đồ chữ ký số, đảm bảo tăng cường bảo mật cho ví tiền điện tử.

Nếu khóa bí mật bị rò rỉ, khóa dự phòng có thể được sử dụng để cung cấp bằng chứng về quyền sở hữu và lấy lại quyền truy cập vào tiền trong chuỗi khối an toàn lượng tử được nâng cấp bằng phương pháp hard fork. Về cơ bản, điều này liên quan đến việc thực hiện những thay đổi đáng kể đối với các quy tắc và lịch sử của blockchain để phản ánh trạng thái sở hữu mới.

Nếu xảy ra khủng hoảng lượng tử, người dùng sẽ cần tải ứng dụng ví mới và xác thực quyền sở hữu của họ bằng phương pháp sao lưu. Theo ước tính của Buterin, chỉ một số ít người dùng có thể bị mất tiền trong quá trình này.

Trong một kịch bản giả định, mạng Ethereum sẽ quay trở lại điểm trước đó, cụ thể là về khối nơi xảy ra vụ cướp lớn.

Ngày Q đang đến gần: Ethereum có thể tồn tại trong trường hợp khẩn cấp lượng tử không?

Tác động của giải pháp lượng tử đến giá ETH

Với tư cách là một nhà phân tích, tôi sẽ nói như thế này: Theo Chaum, giải pháp được đề xuất của Buterin có thể không hoàn hảo và có khả năng gây ra một số gián đoạn cho người dùng Ethereum.

Theo giải thích của Chaum, nếu Ethereum không tích hợp cơ chế kháng lượng tử trước một cuộc tấn công lượng tử, biện pháp khẩn cấp được đề xuất của Buterin sẽ cần phải khởi động lại chuỗi khối Ethereum.

Với tư cách là một nhà đầu tư tiền điện tử, tôi hiểu rằng nhu cầu về một blockchain kháng lượng tử ngày càng trở nên quan trọng. Trước tiên, một chuỗi mật mã mới với các biện pháp kháng lượng tử mạnh mẽ được tích hợp ở cốt lõi của nó phải được phát triển. Sau khi đạt được thành tựu này, tôi sẽ có thể chuyển tài sản của mình sang ví mới trong mạng blockchain an toàn và tiên tiến này.

Trong quá trình chuyển đổi sang chuỗi khối Ethereum kháng lượng tử, cần phải tạm dừng hoạt động của nó trong một khoảng thời gian không xác định. Theo trích dẫn của Chaum, công việc này có thể kéo dài vài năm.

Việc dừng đột ngột một blockchain được sử dụng tích cực có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng, không thể bỏ qua; sự gián đoạn này có thể dẫn đến kết quả tai hại.

“Sẽ có một khoảng cách lớn về thời gian. Tôi không chắc chắn rằng giá Ether có vượt qua được khoảng trống đó hay không.”

John Woods, CTO tại Algorand Foundation, đã nói chuyện với CryptoMoon và bày tỏ niềm tin vào năng lực của Vitalik Buterin. Tuy nhiên, ông cho rằng Ethereum có thể tiến bộ hơn nữa: “Bài đăng này có vẻ giống như một phản ứng đối phó với khủng hoảng hơn là một bước tiến duyên dáng vào thời đại mật mã lượng tử của Ethereum”.

Gần đây: SEC nhắm vào Uniswap Labs, gây lo ngại về trách nhiệm pháp lý đối với mã nguồn mở

Algorand sử dụng sơ đồ chữ ký “Falcon” như một phần của các biện pháp bảo mật hậu lượng tử. Đây là một trong ba phương thức ký được Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia lựa chọn để tiêu chuẩn hóa.

Với tư cách là một nhà đầu tư Ethereum, tôi khuyên bạn nên khuyến khích nhóm Ethereum xem xét áp dụng Falcon để nâng cao khả năng tương tác. Việc triển khai Falcon không chỉ dành riêng cho Algorand; thay vào đó, nó hứa hẹn sẽ tích hợp nhiều công nghệ sổ cái phân tán, chuỗi khối và các hệ thống liên quan.

Có vẻ như Ethereum đã phát triển một kế hoạch dự phòng để tiếp tục hoạt động hiệu quả nếu xác định được mối đe dọa tính toán lượng tử.

Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là ứng phó khẩn cấp có những hạn chế đáng kể. Những lo ngại này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc cộng đồng phát triển Ethereum cống hiến nỗ lực của họ trong việc tạo ra các giải pháp an toàn lượng tử trước khi Ngày lượng tử xuất hiện.

2024-04-26 16:55