Trong nhiều năm, mối đe dọa của việc giải mã lượng tử nhắm vào các địa chỉ bitcoin sớm đã là một cơn ác mộng mang tính lý thuyết. Bây giờ, AmericanFortress, một công ty khởi nghiệp blockchain tập trung vào quyền riêng tư, đã đề xuất một lá chắn thực tế, dù gây tranh cãi. Trong báo cáo gốc, các nhà nghiên cứu đã mô tả một lớp phòng thủ lượng tử đa tầng sẽ sử dụng một phân nhánh mềm để đóng băng và bảo vệ BTC đang ngủ—bao gồm cả số lượng 1,1 triệu coin chưa chạm đến của Satoshi Nakamoto.
Đề xuất này tập trung vào lỗ hổng thực sự của các đầu ra pay-to-public-key (p2pk), một định dạng phổ biến trong các khối đầu tiên của bitcoin. Khi một máy tính lượng tử có thể suy ra khóa riêng từ khóa công khai đã bị lộ, những đồng tiền đó trở nên dễ bị đánh cắp trực tiếp. Thay vì di chuyển số tiền này—điều không thể thực hiện được nếu không có khóa—việc phân nhánh mềm sẽ làm cho chúng trở nên vô hiệu, khóa chúng chống lại mọi chuyển đổi trong tương lai trừ khi các điều kiện phục hồi cụ thể được đáp ứng. Sự khác biệt này rất quan trọng: nó ngăn chặn việc đánh cắp mà không tạo ra đồng bitcoin mới hay thay đổi lịch trình cung cấp của bitcoin.
Cơ chế của một lệnh phong tỏa nhắm mục tiêu
Khác với một phân nhánh cứng có thể chia tách mạng lưới, một phân nhánh mềm sẽ siết chặt các quy tắc hiện có. Những thợ đào và nút mạng áp dụng thay đổi này sẽ từ chối bất kỳ giao dịch nào cố gắng chi tiêu từ các địa chỉ cũ đã được đánh dấu nhưng chưa được chuyển đổi sang sơ đồ chống lại máy tính lượng tử. Đối với các đồng Satoshi, chưa từng di chuyển kể từ năm 2009, việc đóng băng là con đường một chiều, trừ khi một chữ ký hậu lượng tử hợp lệ hoặc cơ chế đồng thuận cộng đồng bị khóa theo thời gian được kích hoạt sau này. Các nhà nghiên cứu mô tả đây là một cách tiếp cận phòng thủ nhiều lớp, kết hợp việc đóng băng với các nâng cấp chữ ký chống lượng tử cho người dùng hoạt động.
Các tác động ngay lập tức chủ yếu mang tính biểu tượng đối với các nhà giao dịch hiện tại. Giá bitcoin không phụ thuộc vào sự sẵn có của các đồng tiền sớm. Nhưng áp lực tâm lý khi vô hiệu hóa một lượng hơn 40 tỷ USD có thể, về lý thuyết, tràn ngập thị trường hoặc làm suy yếu niềm tin vào tính bất biến, không hề nhỏ bé. Các sàn giao dịch và tổ chức lưu ký nắm giữ các khóa ví giấy cổ điển sẽ có con đường rõ ràng để nâng cấp trước khi các cuộc tấn công lượng tử trở nên thực tế. Nỗ lực lớn hơn là buộc toàn bộ hệ sinh thái phối hợp phía sau một phân nhánh mềm, mà những người hưởng lợi chính là một thực thể mà không ai có thể xác định chắc chắn.
Một cuộc tranh luận về tính bất biến và sự tồn tại
Các soft fork nhằm đóng băng cụ thể các UTXO đã được thảo luận trước đây—nổi bật nhất trong bối cảnh sau hard fork của Ethereum DAO—nhưng bitcoin chủ yếu phản đối các can thiệp nhắm mục tiêu như vậy. Sự xung đột văn hóa là rõ ràng. Những người ủng hộ mạnh mẽ nhất của bitcoin coi tính bất biến của sổ cái là thiêng liêng. Việc can thiệp vào các đồng bitcoin của Satoshi, ngay cả để bảo vệ chúng, sẽ khiến một số người cảm thấy như phá vỡ một lời hứa nền tảng. Mặt khác, nếu việc giải mã lượng tử tiến triển nhanh hơn sự di chuyển tự nguyện, một vụ trộm hàng loạt các ví sớm có thể gây tổn hại nghiêm trọng hơn đến độ tin cậy so với một điều chỉnh giao thức được kiểm soát.
Thời điểm AmericanFortress ra mắt trùng với giai đoạn nghiên cứu về khả năng chống lại máy tính lượng tử đang được tăng tốc trên các blockchain, như thể hiện qua hoạt động của nhà phát triển trên các blockchain. Lịch trình hậu lượng tử của Ethereum, các tiêu chuẩn chữ ký mới của NIST và các thí nghiệm với mật mã dựa trên lưới đều làm tăng tính cấp bách. Tuy nhiên, chưa có mạng lưới nào xác định rõ mốc thời gian cụ thể để chuyển từ kế hoạch lý thuyết sang thực thi trên chuỗi. Việc quản trị phi tập trung của bitcoin khiến quá trình này đặc biệt chậm chạp.
Điều gì vẫn còn chưa chắc chắn
Dự án cung cấp một bản thiết kế kỹ thuật, không phải một mệnh lệnh cộng đồng. Vẫn còn một số điểm chưa rõ ràng quan trọng. Thứ nhất, lịch trình thực tế cho các máy tính lượng tử liên quan đến mật mã vẫn chưa rõ ràng; các ước tính dao động từ năm đến hai mươi năm, điều này làm thay đổi phép tính chi phí-lợi ích. Thứ hai, định nghĩa về các đồng tiền “ngủ” sẽ gây tranh cãi dữ dội. Liệu các đồng tiền được giữ bởi những chủ sở hữu đã mất nhưng vẫn có khả năng tìm thấy có được đối xử giống như của Satoshi không? Và ngưỡng không hoạt động nào được coi là đủ?
Cũng có câu hỏi liệu một soft fork có thể được triển khai mà không cần sự hỗ trợ mạnh mẽ từ các thợ khai thác và nút mạng để tránh sự ô nhiễm chính trị hay không. Một quy trình được xem là “giải cứu” cho những người dùng sớm bị mất khóa có thể làm chia rẽ cộng đồng, ngay cả khi không có sự giải cứu thực sự nào xảy ra. Các nhà nghiên cứu đã dự đoán một phần sự phản đối này bằng cách trình bày việc đóng băng như một bản nâng cấp bảo mật tùy chọn mà người dùng tích cực có thể thực hiện riêng lẻ, trong khi việc đóng băng bắt buộc chỉ ảnh hưởng đến các UTXO thực sự bị bỏ quên. Nhưng ranh giới giữa bị bỏ quên và đang ngủ rất mỏng, và một sai lầm có thể khơi mào một cuộc khủng hoảng quản trị làm lu mờ vấn đề lượng tử mà nó nhằm giải quyết.
Hiện tại, đề xuất này bổ sung một công cụ cụ thể vào cuộc thảo luận về lượng tử của bitcoin. Việc nó trở thành một BIP, một thí nghiệm trên mạng thử nghiệm, hay một bản trắng bị lãng quên phụ thuộc vào tốc độ mà mối đe dọa trở thành hiện thực và mức độ sẵn sàng của hệ sinh thái bitcoin trong việc điều chỉnh những nguyên tắc cứng nhắc nhất của mình trước khi bị ép buộc.