Tóm tắt ngắn
- Máy tính lượng tử đang thúc đẩy các nhà phát triển blockchain và các công ty tiền điện tử đánh giá lại các chiến lược bảo mật dài hạn do lo ngại ngày càng tăng về các cuộc tấn công trong tương lai vào mật mã khóa công khai.
- Các mạng chính bao gồm bitcoin và ethereum đã và đang tìm hiểu các giải pháp lai và sau lượng tử, trong khi các tiêu chuẩn được NIST hỗ trợ như Dilithium và Falcon tiếp tục thu hút sự chú ý của ngành công nghiệp.
- Các chuyên gia phân tích cho rằng ngành vẫn còn thời gian để thích nghi, nhưng lập kế hoạch di chuyển và nâng cấp ví đang trở thành những ưu tiên cấp thiết đối với các nhà cung cấp hạ tầng và nhà đầu tư tổ chức.
Máy tính lượng tử ngày càng trở thành một phần trong cuộc thảo luận chiến lược trong ngành crypto. Những gì từng được xem là rủi ro lý thuyết hiện đang ảnh hưởng đến cách các nhà phát triển blockchain, nhà cung cấp ví và các bên lưu ký tiếp cận an ninh hạ tầng dài hạn.
Nỗi lo chính liên quan đến các hệ thống chữ ký số được sử dụng bởi hầu hết các blockchain lớn. Các công nghệ như ECDSA, Schnorr, Ed25519 và BLS bảo vệ ví, xác thực giao dịch và đảm bảo hoạt động của người xác thực. Các nhà nghiên cứu cảnh báo rằng một máy tính lượng tử đủ tiên tiến sử dụng thuật toán Shor có thể cuối cùng suy ra khóa riêng từ khóa công khai bị lộ.
Đồng thời, một số thành phần cốt lõi của blockchain vẫn tương đối kháng cự trước các mối đe dọa lượng tử. Các hệ thống dựa trên hàm băm, bao gồm SHA-256, cây Merkle và các bằng chứng dựa trên STARK, vẫn được xem là bền vững dưới các mô hình tấn công lượng tử hiện tại, ngay cả khi xem xét các lợi thế về hiệu suất do thuật toán Grover mang lại.
Máy tính lượng tử thúc đẩy nghiên cứu bảo mật blockchain
Ngành công nghiệp tiền điện tử ngày càng áp dụng các chiến lược “tính linh hoạt tiền điện tử” nhằm cho phép các mạng lưới và ví thay thế các thuật toán chữ ký mà không cần xây dựng lại toàn bộ kiến trúc blockchain. Các nhà phát triển trong nhiều hệ sinh thái hiện đang thử nghiệm các hệ thống xác thực lai kết hợp mật mã cổ điển với các phương án sau lượng tử.
Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ đã tăng cường quá trình chuyển đổi này bằng cách thúc đẩy các tiêu chuẩn mật mã sau lượng tử như CRYSTALS-Dilithium, Falcon và SPHINCS+. Những công nghệ này đang trở thành trung tâm trong nghiên cứu blockchain vì chúng được thiết kế để chống lại các cuộc tấn công từ các máy lượng tử trong tương lai.
Đối với các mạng như Bitcoin, mức độ tiếp xúc phụ thuộc rất nhiều vào cấu trúc ví. Các định dạng địa chỉ truyền thống ẩn khóa công khai cho đến khi tiền được chi tiêu cung cấp mức độ bảo vệ mạnh hơn so với các hệ thống phơi bày khóa ngay lập tức, bao gồm một số đầu ra dựa trên Taproot. Trong khi đó, các tài khoản trên Solana phụ thuộc trực tiếp vào các khóa công khai Ed25519, làm tăng tính cấp thiết trong việc lập kế hoạch chuyển đổi trong tương lai.
Việc chuyển đổi sau lượng tử tạo ra những thách thức kỹ thuật
Mặc dù đang có đà tăng trưởng, mật mã sau lượng tử mang đến những sự đánh đổi về mặt kỹ thuật mà các nhà phát triển blockchain không thể bỏ qua. Phần lớn các chữ ký sau lượng tử có kích thước lớn đáng kể so với các chữ ký mật mã hiện tại, làm tăng nhu cầu lưu trữ, tiêu thụ băng thông và chi phí xác minh giao dịch.
Vấn đề này đặc biệt quan trọng đối với các mạng hiệu suất cao tập trung vào phí thấp và tốc độ thanh toán nhanh. Các hệ thống sau lượng tử hiện tại cũng gặp khó khăn trong việc đạt được hiệu quả tổng hợp gọn nhẹ mà các chữ ký BLS hiện đang cung cấp trong các hệ thống phối hợp và đồng thuận người xác thực.
Dù vậy, nhiều công ty tiền điện tử hiện nay xem việc chuẩn bị là lợi thế chiến lược thay vì biện pháp phòng thủ. Các bên lưu ký, nhà phát triển ví và nhà cung cấp hạ tầng tổ chức đang thử nghiệm các ví lai, các biện pháp bảo vệ đa chữ ký và các chiến lược xoay vòng khóa theo giai đoạn để giảm thiểu rủi ro di chuyển trong tương lai.