Tóm tắt
- Nhà phát triển Bitcoin Cory Fields đề xuất cơ chế "bẫy" ẩn có thể cho phép chủ ví tịch thu tài sản thế chấp của kẻ trộm lượng tử.
- Hai thiết kế đấu giá sẽ nhắm vào các đồng tiền có vẻ bị bỏ lại, nơi có thể không ai kích hoạt mìn.
- Tất cả vẫn chỉ là giả định: Bitcoin cần ví an toàn trước máy tính lượng tử, các quy tắc đồng thuận mới, và sự đồng thuận về cách kích hoạt các quy tắc này.
Nhà phát triển Bitcoin Cory Fields đã đề xuất một phương pháp khác thường để đối phó với những kẻ trộm lượng tử trong tương lai: khiến họ phải đặt bitcoin của chính mình vào rủi ro mỗi khi cố gắng đánh cắp bitcoin của người khác.
Trong một bài đăng gửi đến danh sách thư các nhà phát triển Bitcoin vào ngày 4 tháng 11, Fields đã tóm tắt “hầm lượng tử” cùng hai cơ chế đấu giá, nhằm biến các cuộc tấn công vào ví dễ bị tổn thương thành một cuộc đánh cược tốn kém. Ông gọi những ý tưởng này là “thí nghiệm tư duy”, chứ không phải là các bản nâng cấp Bitcoin đã hoàn thiện.
Chủ sở hữu Bitcoin sử dụng một khóa riêng bí mật để ủy quyền giao dịch. Khóa công khai tương ứng cho phép mạng lưới xác minh chữ ký mà không cần biết khóa bí mật đó.
Nếu tất cả những điều này nghe có vẻ quá khó hiểu, chúng tôi đã tạo một video do AI tạo ra để giúp bạn hiểu rõ hơn:
Hiện tại, máy tính không thể thực tế suy ngược ra khóa riêng từ khóa công khai. Tuy nhiên, một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể sử dụng một kỹ thuật toán học gọi là thuật toán Shor để làm điều này, từ đó có thể khiến kẻ trộm chi tiêu các đồng tiền này như thể chúng sở hữu chúng.
Một số đầu ra Bitcoin cũ hơn đã phơi bày khóa công khai, và một số định dạng mới hơn cũng sẽ phơi bày khóa công khai. Các địa chỉ khác thì ẩn khóa cho đến khi ai đó chi tiêu, do đó không phải mọi ví đều đối mặt với cùng một mức độ rủi ro.
Các nhà nghiên cứu gọi thời điểm máy tính giả định có thể thực hiện các cuộc tấn công như vậy xuất hiện là "Ngày Q". Hiện chưa có máy tính nào được công khai trình diễn có thể đánh cắp bitcoin theo cách này, và cũng không ai biết chắc nó sẽ xuất hiện khi nào.
How do quantum mines work?
Hãy tưởng tượng một người đã gửi 1 BTC vào một ví cũ, có thể chứa lỗ hổng. Trước ngày Q, người này tạo ra một đầu ra Bitcoin an toàn với lượng tử, rất nhỏ và riêng biệt, chứa bằng chứng ẩn chứng minh rằng họ đã kiểm soát khóa riêng gốc trước khi việc đánh cắp lượng tử trở nên khả thi.
Hãy tưởng tượng nó như một phiếu nhận quyền sở hữu được niêm phong. Người ngoài có thể thấy đầu ra nhỏ này, nhưng không thể nhìn thấy bằng chứng ẩn bên trong, thậm chí không biết đó là một bẫy.
Bây giờ hãy tưởng tượng một tên trộm trong tương lai sử dụng máy tính lượng tử để khôi phục khóa riêng của ví cũ của người dùng. Theo quy tắc đề xuất của Fields, tên trộm không thể trực tiếp lấy đi 1 BTC đó: chúng phải rút thêm 1 BTC từ một ví lượng tử an toàn để làm thế chấp.
Hai đồng tiền sẽ cùng được đưa vào một đầu ra bị hạn chế với tổng cộng 2 BTC. Kẻ trộm phải chờ một khoảng thời gian thách thức—trong ví dụ của Fields là 30 ngày—trước khi có thể chi tiêu tự do.
Chủ ví nhận thấy giao dịch này và công bố bằng chứng trước ngày Q. Sau đó, mạng lưới cho phép chủ ví chuyển toàn bộ 2 BTC đến địa chỉ lượng tử an toàn mà cô ấy đã cam kết trước đó: tức là đồng coin ban đầu của cô ấy cộng với tiền thế chấp của tên trộm.
Người tấn công không thể biết trước những ví cũ nào chứa các phiếu thu ẩn này. Ngay cả khi khôi phục thành công khóa lượng tử, cũng có thể trở thành giao dịch mất 1 BTC.
Người sở hữu ví muốn khởi xướng việc di chuyển bình thường các đồng tiền cũ sau Q ngày cũng cần có tài sản thế chấp tương ứng. Nếu cô ấy không có BTC dư thừa, quy tắc nhằm chống lại kẻ trộm cũng có thể khiến việc chuyển tiền tiết kiệm của cô trở nên khó khăn.
Vậy những đồng tiền bị mất hoặc bị bỏ lại thì sao?
Bẫy chỉ có hiệu lực khi chủ sở hữu chuẩn bị sẵn và tiết lộ kịp thời trước ngày Q. Chúng không thể bảo vệ những đồng tiền mà chìa khóa riêng đã bị mất, bao gồm một số vị thế Bitcoin sớm được cho là không thể lấy lại.
Fields đề xuất cơ chế thứ hai, được gọi là “đấu giá stakes”. Trước ngày Q, một người có thể khóa bitcoin an toàn lượng tử và bí mật đăng thầu cho một ví cũ mà họ dự kiến sẽ trở thành mục tiêu của kẻ trộm.
Giả sử một ví dường như bị bỏ lại chứa 50 BTC. Kẻ tấn công trong tương lai cố gắng chuyển nó đi và đồng thời đặt cọc thêm 50 BTC; trong thời gian đấu giá, những người đã nộp thầu trước đó có thể thách thức nỗ lực đánh cắp này.
Trong ví dụ của Fields, người thách thức thành công có thể nhận một phần tài sản thế chấp của kẻ tấn công, trong khi đồng tiền vốn dễ bị tổn thương sẽ bị tiêu hủy, thay vì được thưởng cho người đưa giá. Trọng tâm là tước đi lợi nhuận ổn định của kẻ trộm, chứ không phải hoàn trả đồng tiền cho chủ sở hữu đã biến mất.
Ý tưởng thứ ba của anh ấy là “đấu giá sats”, không cần thế chấp trước. Thay vào đó, việc chi tiêu một lượng tiền tệ dễ tổn thương sẽ kích hoạt một cuộc cạnh tranh: người đưa giá cao nhất sẽ nhận được những đồng tiền này, nhưng phải trừ đi mức giá của mình, còn người về nhì sẽ trả giá nhưng không nhận được gì.
Điều này hơi giống một trò chơi đấu giá nổi tiếng tiếng xấu: hai người thầu liên tục nâng giá vì không ai muốn trở thành người bị lỗ mà không nhận được gì. Kẻ trộm có thể tránh khởi động một cuộc cạnh tranh có thể khiến mình mất nhiều hơn số coin mà chúng muốn trộm.
Tại sao không đóng băng ngay những đồng bitcoin có rủi ro?
Một đề xuất để đối phó với rủi ro lượng tử là giới hạn việc chi tiêu từ ví cũ sau ngày hết hạn di chuyển. Điều này có thể ngăn chặn trộm cắp, nhưng cũng có thể loại trừ vĩnh viễn những chủ sở hữu hợp pháp chưa từng di chuyển tiền của họ.
Fields đang khám phá một sự đánh đổi khác: cho phép các đồng tiền cũ vẫn có thể được chi tiêu, nhưng làm cho hành vi chuyển chúng trở nên đắt đỏ và có thể bị thách thức. Nếu cả hai đều có thể tạo ra chữ ký hợp lệ như nhau, Bitcoin không thể phân biệt được chủ sở hữu trung thực với kẻ trộm lượng tử.
Sự đánh đổi này khá nghiêm khắc, vì những người nắm giữ trung thực có thể cần phải gửi khoản thế chấp lớn, những người nắm giữ không hoạt động trong thời gian dài có thể bỏ lỡ cơ hội phản đối, và các quy tắc đấu giá cũng có thể tiêu hủy số coin thuộc về những người vẫn còn sống nhưng chỉ đang ngoại tuyến.
Cần gì để thực hiện những điều này?
Bitcoin đầu tiên cần một phương thức an toàn trước máy tính lượng tử để nắm giữ và chi tiêu tiền. Sau đó, ví cần hỗ trợ cam kết sở hữu ẩn, và các quy tắc đồng thuận của Bitcoin phải buộc thực thi thế chấp, thời gian chờ, giao dịch phục hồi đặc biệt và đấu giá.
Các nhà phát triển vẫn cần đạt được sự đồng thuận về thời điểm kích hoạt quy tắc mới, số lượng tài sản thế chấp cần thiết, cũng như cách xử lý các đặt giá thua cuộc hoặc số tiền còn lại. Fields cho rằng một số cơ chế có thể được giới thiệu thông qua soft fork, một cách thay đổi quy tắc của Bitcoin, nhưng ông chưa đưa ra thiết kế chi tiết.
Các biện pháp bảo vệ này hiện không tồn tại trong Bitcoin. Fields chưa công bố bất kỳ phương án triển khai nào hoặc lịch trình kích hoạt, và bài đăng ban đầu của ông cũng không làm rõ phương thức thanh toán cho cuộc đấu giá, thậm chí chưa xác định rõ kết quả cuối cùng mà cuộc đấu giá nên đạt được.