Các ví bitcoin ngừng hoạt động gây ra rủi ro lượng tử lớn nhất, được giải thích

Khi máy tính lượng tử ngày càng tiến gần đến thực tế, một bức tranh rủi ro tinh vi đang hình thành đối với Bitcoin. Thay vì một thảm họa đột ngột trên toàn mạng, các nhà nghiên cứu và chuyên gia ngành đang nhấn mạnh vào mức độ dễ bị tổn thương phân cấp, tập trung vào các địa chỉ ngừng hoạt động có khóa công khai bị lộ. Nhiều trong số này là những đồng bitcoin lâu đời nhất từ thời kỳ đầu của Bitcoin, và sự kết hợp giữa thời gian phơi bày lâu dài, giá trị cao và sự trì trệ trong phòng thủ khiến chúng trở thành mục tiêu nổi bật cho thế hệ đầu tiên của các kẻ tấn công có khả năng lượng tử, nếu các khả năng này được hoàn thiện.

• Các địa chỉ bitcoin không hoạt động có khóa công khai bị lộ đại diện cho rủi ro tập trung, đặc biệt trong số các khoản nắm giữ thời kỳ đầu chưa di chuyển trong nhiều năm.
• Các mối đe dọa lượng tử ảnh hưởng trực tiếp hơn đến mật mã khóa công khai (ECDSA/Schnorr) so với các hàm băm, nghĩa là việc phơi bày khóa công khai trên chuỗi là một lỗ hổng nghiêm trọng.
• Rủi ro được chia thành các cuộc tấn công khi chi tiêu (các khung thời gian chặt chẽ liên quan đến xác nhận khối) và các cuộc tấn công khi lưu trữ (các khoảng thời gian dài hơn khi chìa khóa bị lộ nhưng chưa có giao dịch nào được kích hoạt ngay lập tức).
• Các khoản nắm giữ lớn, đã ngừng hoạt động lâu năm — bao gồm nhiều phần thưởng khối 50 BTC từ thời kỳ khai thác đầu tiên — tạo thành một nhóm mục tiêu giá trị cao có thể trở thành đối tượng bị tấn công bởi công nghệ lượng tử trước tiên.
• Ngoài công nghệ, thách thức về ví ngừng hoạt động đặt ra các câu hỏi về quản trị liên quan đến việc cứu vớt tài sản, bảo vệ và cách thức giao thức có thể hỗ trợ hoặc giải quyết các đồng tiền trước đây không thể truy cập.

Bitcoin dựa vào hai trụ cột mật mã: hàm băm SHA-256 để khai thác và bảo mật khối, và mật mã khóa công khai (ECDSA/Schnorr) để ký giao dịch. Máy tính lượng tử sẽ ảnh hưởng đến các thành phần này theo những cách khác nhau. Các hàm băm tương đối bền vững; ngay cả với thuật toán Grover, chúng sẽ bị suy yếu nhưng không trở nên lỗi thời. Tuy nhiên, mật mã khóa công khai lại có mức độ tiếp xúc rõ rệt hơn. Với thuật toán Shor, một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể suy ra khóa riêng từ khóa công khai đã biết. Về mặt thực tế đối với Bitcoin, điều đó có nghĩa là bất kỳ đồng bitcoin nào có khóa công khai đã được tiết lộ đều có thể bị kẻ tấn công chi tiêu lý thuyết, nếu kẻ đó có khả năng thực hiện phép tính đủ nhanh để khai thác lỗ hổng.

Hiểu rõ thời điểm của các cuộc tấn công là rất quan trọng để đánh giá rủi ro. Có hai danh mục lớn các cuộc tấn công lượng tử:

Các cuộc tấn công chi tiêu ngay lập tức

• Kích hoạt giao dịch để tiết lộ khóa công khai của người dùng.
• Các kẻ tấn công phải suy ra khóa riêng trong một khoảng thời gian ngắn — khoảng thời gian của một khối duy nhất, hoặc khoảng 10 phút — để di chuyển thành công số tiền.

Các cuộc tấn công khi dữ liệu nghỉ

• Các đồng tiền mục tiêu mà khóa công khai của chúng đã bị phơi bày trên chuỗi.
• Hướng đến một thời gian dài hơn: vài ngày, vài tuần hoặc lâu hơn — với thời gian là ràng buộc chính, chứ không phải khung thời gian giao dịch nhanh.
• Không cần kích hoạt giao dịch ngay lập tức; kẻ tấn công có thể lên kế hoạch và thực hiện khi có đủ khả năng lượng tử.

Sự tương phản này rất đáng chú ý. Các cuộc tấn công khi đang chi tiêu phải đối mặt với thời gian hạn chế, trong khi các cuộc tấn công khi tài sản đang nghỉ ngơi hoạt động trên thang thời gian dài hạn, phụ thuộc vào những đột phá kỹ thuật hơn là cuộc đua với khung khối. Nếu một lượng lớn nguồn cung đã công khai khóa công khai của mình, cửa sổ để hành động cơ hội sẽ mở rộng đáng kể.

Các ví ngừng hoạt động—những ví chưa từng di chuyển tiền hoặc nâng cấp bảo mật—kết hợp ba đặc điểm làm tăng rủi ro:

• Không có hành động phòng thủ: Người nắm giữ hoạt động có thể chuyển tiền, làm mới các mô hình bảo mật hoặc di chuyển tài sản vào các định dạng mới hơn, chống lại máy tính lượng tử. Người nắm giữ không hoạt động không có các con đường như vậy, khiến đồng tiền bị phơi bày mà không có cách khắc phục.
• Cửa sổ phơi nhiễm dài: Vì các khóa công khai có thể đã tồn tại trên chuỗi, kẻ tấn công có thể hoạt động ngoại tuyến với ít sự khẩn cấp hơn, làm giảm mức độ khẩn cấp do thời gian xác nhận ngắn gây ra.
• Nồng độ giá trị cao: Nhiều holdings bitcoin sớm đã tăng giá đáng kể. Những đồng bitcoin dormant có giá trị cao tạo thành mục tiêu lý tưởng cho bất kỳ cuộc khai thác nào trong tương lai thời kỳ lượng tử.

Các nhận xét từ các quan sát viên ngành nhấn mạnh rằng các đồng tiền trong các ví không hoạt động không thể nâng cấp bảo mật sau này. Do đó, gánh nặng về việc áp dụng và chuyển đổi sẽ rơi vào những người tham gia hoạt động và các thay đổi giao thức trong tương lai, chứ không phải các tài khoản ngủ đông.

Rủi ro không đồng đều trên blockchain. Một số danh mục nổi bật có mức độ tiếp xúc cao hơn các danh mục khác:

Các đầu ra P2PK cũ

• Các định dạng sớm này tiết lộ khóa công khai trực tiếp trên chuỗi khi được chi tiêu, mang lại ít sự bảo vệ bổ sung chống lại các đối thủ có khả năng lượng tử.

Sử dụng lại địa chỉ

• Khi một địa chỉ được sử dụng để chi tiêu và sau đó được tái sử dụng, khóa công khai sẽ trở nên hiển thị sau lần chi tiêu đầu tiên. Bất kỳ số dư còn lại nào trong địa chỉ đó cũng trở nên dễ bị tổn thương hơn.

Một số định dạng script hiện đại, chẳng hạn như những định dạng liên quan đến Taproot, cũng phơi bày vật liệu khóa công khai theo những cách có thể rơi vào danh mục phơi bày khi đứng yên dưới các giả định lượng tử. Mặc dù Taproot được thiết kế để cải thiện hiệu quả và quyền riêng tư, nhưng nó không hoàn toàn thoát khỏi rủi ro lý thuyết nếu các khóa vẫn bị phơi bày trong thời gian dài do tái sử dụng địa chỉ hoặc các khoản nắm giữ cũ.

Việc định lượng rủi ro lượng tử vượt ra ngoài toán học lý thuyết; nó phụ thuộc vào mức độ tiếp xúc có thể đo lường được. Các báo cáo cho thấy hàng tỷ đô la bitcoin vẫn đang nằm trong các địa chỉ có khóa công khai bị phơi bày, với một phần đáng kể bắt nguồn từ phần thưởng khai thác thời kỳ đầu. Một tỷ lệ đáng kể trong số những đồng tiền này chưa từng di chuyển trong hơn một thập kỷ, tạo thành một nguồn tài sản im lặng có thể trở nên dễ bị tổn thương khi khả năng lượng tử tiến bộ. Trong số những ví dụ được nhắc đến nhiều nhất là các khối lớn được thưởng cho thợ mỏ trong giai đoạn đầu của bitcoin — nhiều khối này mang lại phần thưởng 50 BTC và sau đó nằm im trong nhiều năm. Sự tập trung này ngụ ý rằng những mục tiêu lượng tử lớn nhất thường là những khoản nắm giữ bitcoin lớn nhất.

Sự xuất hiện của mối đe dọa lượng tử đối với các ví ngừng hoạt động cũng đặt ra những câu hỏi về quản trị và chính sách vượt ra ngoài phạm vi mật mã thuần túy. Nếu một cuộc tấn công lượng tử trong tương lai xảy ra, cộng đồng bitcoin có thể phải đối mặt với những lựa chọn khó khăn về việc cứu vớt tài sản, bảo vệ quỹ, hoặc thậm chí là điều chỉnh tạm thời giao thức để xử lý các đồng tiền đã ngừng hoạt động lâu dài. Các câu hỏi bao gồm liệu những đồng tiền này có nên tiếp tục có thể chi tiêu hay không, liệu có nên có cơ chế để bảo vệ hoặc đóng băng các khoản nắm giữ dài hạn hay không, và chính sách công cộng tương tác như thế nào với bản chất bất biến của giao thức khi một phần tài sản dường như không thể khôi phục theo thiết kế.

Quan trọng hơn, các chuyên gia nhấn mạnh rằng hiện chưa có bằng chứng rộng rãi nào cho thấy các máy tính lượng tử có khả năng phá vỡ mã hóa của bitcoin đã tồn tại vào thời điểm hiện tại. Con đường phát triển các hệ thống lượng tử thực tế và có thể mở rộng dự kiến sẽ kéo dài nhiều năm, nếu không muốn nói là nhiều thập kỷ, với sự tiến bộ kỹ thuật liên tục. Nguy cơ này không đến ngay lập tức, mà mang tính từng bước và đang phát triển. Trong ngắn hạn, tác động có khả năng sẽ mang tính chọn lọc hơn là phổ quát khi các khả năng lượng tử ở giai đoạn đầu bắt đầu xuất hiện và các biện pháp phòng vệ được tinh chỉnh. Người dùng tích cực có thể thích nghi nhanh hơn so với các ví ngừng hoạt động, điều này có nghĩa là các biện pháp giảm thiểu ban đầu có thể ưu tiên những người chủ động quản lý khóa và nâng cấp mô hình bảo mật.

Các chủ sở hữu và hệ sinh thái rộng lớn hơn có thể thực hiện các bước cụ thể để giảm thiểu rủi ro và tăng tốc sự sẵn sàng:

• Giảm thiểu việc phơi bày khóa công khai: Tránh sử dụng lại địa chỉ và hạn chế việc tiết lộ sớm không cần thiết các khóa công khai, duy trì sự tách biệt tốt hơn giữa hoạt động trên chuỗi và việc phơi bày khóa.
• Các lộ trình di chuyển: Phát triển và thúc đẩy các con đường rõ ràng để chuyển tiền sang định dạng chống lại máy tính lượng tử khi các công nghệ này hoàn thiện, đảm bảo quá trình chuyển đổi mượt mà cho người dùng muốn nâng cao mức độ bảo mật của họ.
• Nghiên cứu giao thức tiếp tục: Công việc đang diễn ra khám phá tích hợp mật mã chống lượng tử với các đặc tính cốt lõi của bitcoin, nhằm duy trì bảo mật và phi tập trung mà không tạo ra các điểm thất bại tập trung mới.

Thực tế, các biện pháp này chủ yếu mang lại lợi ích cho những người tham gia tích cực hiện nay, làm nổi bật khoảng cách giữa các nguồn vốn có thể di chuyển và các tài sản đã ngừng hoạt động lâu dài. Bài học rộng hơn là một cách tiếp cận từng bước để nâng cấp mật mã có thể là điều thiết yếu để duy trì khả năng chống chịu khi công nghệ phát triển.

Tóm lại, lỗ hổng ví ngủ đông đã làm thay đổi cách tiếp cận rủi ro lượng tử đối với bitcoin. Nó nhấn mạnh một thách thức đa tầng: mạng lưới không bị đe dọa như một thực thể đồng nhất, mà một số phân khúc nguồn cung có thể dễ tổn thương hơn những phân khúc khác nếu và khi khả năng lượng tử tiến bộ. Sự bền vững tương lai của bitcoin sẽ phụ thuộc không chỉ vào những bước đột phá trong phần cứng lượng tử, mà còn vào hành động quyết liệt của hệ sinh thái nhằm củng cố, di chuyển và thích nghi cách quản lý khóa trong suốt vòng đời của blockchain.

Người đọc nên theo dõi các nghiên cứu đang diễn ra về mật mã chống lại máy tính lượng tử, các mốc quan trọng trong các bản nâng cấp sau lượng tử, và các cuộc thảo luận chính sách về cách xử lý các khoản nắm giữ lịch sử có thể bị phơi bày một cách không thể khôi phục trước những đột phá tính toán trong tương lai. Giai đoạn tiếp theo có khả năng phụ thuộc vào các lộ trình di chuyển thực tế và các biện pháp bảo vệ ở cấp giao thức có thể mở rộng sự bảo vệ đến cả người dùng hoạt động và người dùng không hoạt động mà không làm tổn hại đến các nguyên tắc cốt lõi của bitcoin.

Bài viết này ban đầu được xuất bản dưới tiêu đề Dormant Bitcoin Wallets Pose the Biggest Quantum Risk, Explained trên Crypto Breaking News – nguồn cung cấp tin tức crypto, tin tức bitcoin và cập nhật blockchain đáng tin cậy của bạn.