Bitcoin mainnet đã xác nhận một giao dịch sử dụng phương pháp Quantum-Safe Bitcoin (QSB). StarkWare cho biết đây là lần đầu tiên phương án này được xác minh trên mainnet mà không cần sửa đổi các quy tắc đồng thuận của Bitcoin và không yêu cầu soft fork.
Lần nâng cấp này giống như một minh chứng về tính khả thi về mặt kỹ thuật. Nó cho thấy các quy tắc Bitcoin hiện tại có thể chấp nhận cấu trúc giao dịch này, nhưng không có nghĩa là mạng lưới Bitcoin đã có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử toàn diện.
Thực hiện lên chuỗi mà không thay đổi quy tắc đồng thuận
Giao dịch Bitcoin truyền thống dựa vào chữ ký đường cong elliptic. Về lý thuyết, nếu trong tương lai xuất hiện máy tính lượng tử đủ mạnh để chịu lỗi, kẻ tấn công có thể sử dụng thuật toán Shor để suy ngược ra khóa riêng từ khóa công khai đã được công bố.
QSB cố gắng chuyển nền tảng bảo mật từ đường cong elliptic sang hàm băm. Theo StarkWare và nhà nghiên cứu Avihu Levy, phương pháp này tận dụng cam kết băm và cấu trúc chữ ký đặc biệt để xác thực giao dịch trong khuôn khổ xác thực ECDSA hiện có, do đó không cần thêm opcode hay nâng cấp nút.
Chi phí sản xuất cao
Tuy nhiên, giao dịch này không phù hợp để sử dụng hàng ngày. Trước mỗi lần tạo giao dịch QSB, cần thực hiện một lượng tính toán lớn ngoài chuỗi để tìm các tham số giao dịch đáp ứng điều kiện.
Dữ liệu nghiên cứu cho thấy chi phí tính toán GPU đám mây ngoại tuyến cho mỗi lần chi QSB dao động khoảng 75 đến 150 USD, với một số ước tính có thể mở rộng lên đến 200 USD. Chi phí này không bao gồm phí thợ mỏ trên chuỗi Bitcoin, và mỗi giao dịch đều phải tính toán lại.
Ngoài ra, giao dịch QSB không tuân theo chiến lược truyền phát thông thường của Bitcoin, thường không được truyền qua pool bộ nhớ công khai và cần được gửi trực tiếp đến thợ mỏ sẵn sàng đóng gói. Giao dịch đầu tiên trên mainnet đã được gửi đến thợ mỏ thông qua dịch vụ Slipstream của MARA.
Vẫn chưa thể bao phủ tất cả các kịch bản liên quan đến Bitcoin
Giao dịch này được xác nhận chỉ chứng minh rằng sự đồng thuận hiện tại của Bitcoin chấp nhận cấu trúc QSB, không có nghĩa là tất cả các địa chỉ, ví hoặc nguồn vốn hiện có đều đã được bảo vệ chống lại máy tính lượng tử.
Theo thiết kế hiện tại, QSB chủ yếu phù hợp với các đầu ra script truyền thống pre-SegWit, tạm thời không thể trực tiếp bảo vệ các đầu ra Taproot, cũng không bao gồm các kênh Lightning Network. Quan trọng hơn, tiền phải được chuyển vào đầu ra QSB thông qua một giao dịch thông thường trước khi được bảo vệ bởi loại hàm băm này.
Điều này có nghĩa là nếu khóa công khai đã bị lộ trước khi chuyển tiền và kẻ tấn công lượng tử lúc này đã có khả năng, số tiền liên quan vẫn có thể bị tấn công trước khi được xác nhận. Các địa chỉ đã từng chi tiêu, do đó đã công khai khóa công khai, cũng không nằm trong phạm vi bảo vệ trực tiếp của QSB.
Các giải pháp cấp giao thức vẫn đang được nghiên cứu
Các nhà nghiên cứu mô tả QSB như một “biện pháp cuối cùng”, chứ không phải là giải pháp có thể thay thế rộng rãi các giao dịch Bitcoin thông thường. Chi phí tính toán, kích thước script và sự phụ thuộc vào kết nối trực tiếp với thợ mỏ đều hạn chế phạm vi ứng dụng thực tế.
Hiện tại, các nhà phát triển cũng đang thảo luận về các giải pháp nâng cấp cấp giao thức dài hạn hơn, chẳng hạn như BIP-360. Đề xuất này nhằm giảm diện tích tiếp xúc với các cuộc tấn công lượng tử trong dài hạn của Bitcoin thông qua thiết kế đầu ra mới. Khác với QSB, các giải pháp này nếu muốn được triển khai cần thúc đẩy thay đổi giao thức Bitcoin.
Tiếp theo, sự chú ý của cộng đồng sẽ tập trung vào việc đánh giá độc lập mã QSB, các bài kiểm thử mainnet thêm, cũng như phát triển các sơ đồ chữ ký hậu lượng tử dễ mở rộng hơn. Hiện tại, giao dịch này giống như một lần xác minh đường dẫn dự phòng, hơn là tín hiệu cho thấy việc cải tạo Bitcoin để chống lại máy tính lượng tử đã hoàn tất.