Máy tính lượng tử hiện vẫn chủ yếu là một mối đe dọa mang tính lý thuyết đối với ví tiền điện tử. Nhưng cộng đồng mật mã học không ngồi chờ để xác định chính xác khi nào “lý thuyết” sẽ trở thành “Thứ Ba”. NIST đã công bố các tiêu chuẩn mật mã hậu lượng tử đầu tiên và cuối cùng vào tháng 8 năm 2024, và CTO của Ledger, Charles Guillemet, đã trình bày những tiêu chuẩn này thực sự có ý nghĩa gì đối với bitcoin, ethereum và thế giới bảo mật phần cứng mà công ty của ông đang vận hành.
Hai tiêu chuẩn, hai triết lý
Thông báo tháng 8 năm 2024 của NIST đã chính thức xác nhận hai sơ đồ chữ ký số quan trọng nhất tại đây. Thứ nhất là ML-DSA, được công bố dưới dạng FIPS 204 và dựa trên thuật toán CRYSTALS-Dilithium. Đây là một phương pháp dựa trên lưới, nghĩa là độ an toàn của nó phụ thuộc vào độ khó tính toán của một số bài toán hình học trong không gian nhiều chiều.
Thứ hai là SLH-DSA, được công bố dưới dạng FIPS 205 và được xây dựng trên Sphincs+. Giải pháp này theo hướng thận trọng hơn: độ an toàn của nó hoàn toàn dựa trên các hàm băm, những nguyên tố mật mã đã được kiểm nghiệm qua nhiều thập kỷ trong lĩnh vực máy tính. Không cần đến bất kỳ giả định toán học mới nào. Sự đánh đổi là Sphincs+ tạo ra các chữ ký lớn hơn, điều này rất quan trọng khi bạn phải trả tiền theo từng byte trên blockchain.
Guillemet lưu ý rằng ML-DSA đã trở thành lựa chọn hàng đầu trong các ngành ngoài blockchain. Tuy nhiên, bitcoin và ethereum đang hướng tới SLH-DSA. Sphincs+ không yêu cầu các nhà phát triển phải tin tưởng vào bất kỳ giả định độ khó toán học mới nào. Chuỗi bảo mật của nó bắt nguồn từ các hàm băm như SHA-256 và SHAKE, những công cụ mà cộng đồng bitcoin và ethereum đã tin tưởng kể từ ngày đầu tiên.
Tại sao sự khác biệt này lại quan trọng
Bitcoin hiện đang sử dụng đường cong elliptic secp256k1 để tạo chữ ký. Ethereum sử dụng sơ đồ đường cong elliptic tương tự. Cả hai đều hiệu quả và được hiểu rõ, nhưng một máy tính lượng tử đủ mạnh chạy thuật toán Shor có thể về mặt lý thuyết phá vỡ mật mã đường cong elliptic bằng cách khôi phục khóa riêng từ khóa công khai.
Các nhà nghiên cứu ethereum vào giữa năm 2026 đã đang khám phá các biến thể Sphincs+ được tối ưu hóa, được thiết kế đặc biệt để làm cho việc xác minh trở nên dễ quản lý hơn trong Máy ảo ethereum. Thách thức là các chữ ký Sphincs+ lớn đáng kể so với kích thước mà các giao dịch blockchain hiện tại đang mang theo, điều này ảnh hưởng đến chi phí lưu trữ, băng thông và toán học kinh tế khi vận hành một nút mạng.
Lịch trình triển khai của Ledger
Đối với Ledger, đây không phải là vấn đề ở chân trời xa xăm. Đội ngũ bảo mật của công ty đang tích cực làm việc để tích hợp mật mã sau lượng tử vào phần mềm firmware của ví phần cứng, nhắm mục tiêu vào các thành phần phần mềm an toàn cụ thể. Guillemet cho biết Ledger dự kiến sẽ triển khai hỗ trợ firmware cho cả ML-KEM, cơ chế đóng gói khóa sau lượng tử, và ML-DSA vào cuối tháng 6 năm 2026.
ML-KEM xử lý trao đổi khóa, trong khi ML-DSA xử lý chữ ký. Cùng nhau, chúng tạo thành một tư thế bảo mật sau lượng tử khá đầy đủ cho một ví phần cứng, bao gồm cả kênh mà thiết bị sử dụng để giao tiếp và lớp xác thực chứng minh giao dịch đến từ đúng người dùng.
Sự chuyển đổi này cũng đặt ra những câu hỏi thực tế cho những người sở hữu ví hiện tại. Việc di chuyển sang các sơ đồ sau lượng tử có khả năng yêu cầu người dùng chuyển tiền đến các địa chỉ mới được tạo dưới các tiêu chuẩn mật mã mới, tương tự như cách những người dùng Bitcoin sớm chuyển từ khóa công khai không nén sang khóa công khai nén.
Nghiên cứu liên tục của Ethereum về xác minh Sphincs+ tương thích EVM là bài kiểm tra thực tế về việc khoảng cách hiệu suất có thể được thu hẹp đủ để làm cho các chữ ký dựa trên hàm băm trở nên khả thi ở quy mô lớn.