Ngày "Q-day" đang đến gần, Ethereum có thể tồn tại qua một tình huống khẩn cấp về lượng tử hay không?

Vào ngày 11 tháng 1, 2024, Diễn đàn Kinh tế Thế giới đã xác định trí tuệ nhân tạo (AI) và máy tính lượng tử là mối đe dọa mới nổi trong một báo cáo khám phá có thể máy tính lượng tử có thể đe dọa cảnh quan công nghệ hiện tại.

Trong khi các nhà khoa học máy tính và nhà phát triển đều đồng ý rằng máy tính lượng tử vẫn cần một số năm để phát triển, nghiên cứu trong lĩnh vực này rất tích cực.

Ở lĩnh vực công cộng, tất cả các quốc gia G7 đều tích cực tham gia các dự án máy tính lượng tử. Ở lĩnh vực tư nhân, bảy trong số 10 công ty công nghệ hàng đầu đang "hoặc công khai cạnh tranh để chiếm ưu thế thị trường ở mức độ nào đó," theo Quantum Resistant Ledger.

Vậy khi nào máy tính lượng tử trở nên mạnh đủ để đe dọa hệ thống mật mã đương đại, như những hệ thống bảo vệ tiền điện tử?

Theo một báo cáo của Reuters vào tháng 12 năm 2023, Tilo Kunz, phó chủ tịch điều hành của công ty an ninh mạng Quantum Defen5e (QD5), cho biết các quan chức tại Cơ quan Hệ thống Thông tin Quốc phòng đã nói rằng Ngày Q — ngày mà máy tính lượng tử có thể phá vỡ các tiêu chuẩn bảo mật hiện tại — có thể đến càng sớm càng tốt vào năm 2025.

Các tổ chức lớn trong lĩnh vực tài chính đã chú ý. Vào tháng 6 năm 2023, Ngân hàng Quốc tế BIS đã bắt đầu "Dự án Leap" của mình, mục tiêu phát triển các hệ thống thanh toán chống lại lượng tử với Ngân hàng Pháp và Ngân hàng Trung ương Đức.

Vậy, với dự báo đáng báo động và ngân hàng trung ương lao đao để bảo vệ thanh toán, ngành công nghiệp blockchain và tiền điện tử làm thế nào để chuẩn bị cho Ngày Q? Ai đã sẵn sàng?

Tại sao máy tính lượng tử nguy hiểm đối với các chuỗi khối?

Máy tính lượng tử có thể làm hại thuật toán SHA-256 — hàm băm mật mã chính thức hiện đang được sử dụng để bảo vệ quyền truy cập vào tài sản dựa trên chuỗi khối như tiền điện tử.

Do đó, máy tính lượng tử có thể phá vỡ sự thống nhất của chuỗi khối bằng cách tạo ra các tin nhắn giả mạo, gây tắc nghẽn cho giao thức thống nhất. Chaum nói:

"Máy tính lượng tử có thể tàn sát các chuỗi khối hiện tại bằng cách giả mạo chữ ký của các nút. Bạn có thể làm giả chữ ký chúng."

Đề xuất của Vitalik Buterin để bảo vệ Ethereum

Vitalik Buterin, người đồng sáng lập mạng Ethereum, đã đưa ra một giải pháp có thể giải quyết thách thức về lượng tử của chuỗi khối.

Vào ngày 9 tháng 3, 2024, Buterin đã đề xuất một giải pháp liên quan đến một hard fork, mở một cuộc tranh luận về cách chuẩn bị cho chuỗi khối để đối phó với một tình huống khẩn cấp về lượng tử.

Buterin giải thích rằng máy tính lượng tử có thể phá vỡ một tài khoản Ethereum và tiết lộ khóa riêng bằng cách sử dụng duy nhất khóa công khai.

Gần đây: Thị trường bò DeFi làm bất ngờ với RWAs và 'recursive airdrops'

Như Buterin giải thích, các tài khoản Ethereum duy nhất an toàn khỏi một cuộc tấn công lượng tử sẽ là ví chưa từng thực hiện giao dịch, vì họ không bao giờ tiết lộ khóa công khai của mình.

Tất nhiên, đây không phải là một thói quen phổ biến trong số các chủ sở hữu tiền điện tử, vì vậy gần hết các ví sẽ phải đối mặt với nguy cơ.

Đối với Buterin, công nghệ cần thiết để làm cho Ethereum miễn dịch với một cuộc tấn công lượng tử có thể được phát triển "ngay mai":

"Chúng ta đã sẵn sàng thực hiện một hard fork khá đơn giản để đối phó với tình huống như vậy."

Giải pháp được đề xuất của Buterin dựa trên việc chứng minh sở hữu của tài sản tiền điện tử hoặc một ví bằng cách áp dụng một khóa dự phòng như một tùy chọn sau cùng.

Kiến ​​thức đã được giới thiệu vào năm 2021 trong bài báo "W-OTS(+) up my Sleeve! A Hidden Secure Fallback for Cryptocurrency Wallets" bởi các chuyên gia mật mã Chaum, Mario Larangeira, Mario Yaksetig và William Carter, người đã đề xuất một cơ chế tạo khóa mà người dùng có thể tạo ra một khóa dự phòng, được các lớp bảo mật chìm chút nằm trong khóa bí mật của một hệ thống chữ ký.

Trong trường hợp xâm nhập khóa bí mật, khóa dự phòng sẽ tạo ra chứng minh sở hữu và khôi phục tài sản của họ trong một chuỗi khối chống lượng tử cập nhật — về cơ bản qua một hard fork trong chuỗi khối.

Do đó, nếu một tình huống giữa khẩn cấp về lượng tử nổi lên, người dùng sẽ tải xuống phần mềm ví mới và chứng minh sở hữu của mình với khóa dự phòng. Buterin đã đề cập rằng chỉ "một số ít người dùng sẽ mất tài sản của họ" trong quy trình này.

Hard fork giả sử sẽ quay trở lại mạng Ethereum đến khối nơi xảy ra vụ ăn cắp quy mô lớn.

Tác động của giải pháp lượng tử đối với giá ETH

Chaum cho rằng giải pháp của Buterin không hoàn hảo và có thể tạo ra một số sóng gió cho người dùng Ethereum.

Theo Chaum, nếu Ethereum không triển khai một cơ chế chống lượng tử trước một cuộc tấn công lượng tử, giải pháp khẩn cấp mà Buterin đề xuất sẽ buộc chuỗi phải được tái tổ chức .

Chuyên gia mật mã giải thích rằng một chuỗi mới với các biện pháp chống lượng tử sẽ cần được xây dựng trong nhân khẩu trọng của nó. Khi điều đó được đạt được, các tài sản có thể được chuyển đến một ví mới trong chuỗi mới.

Trong quá trình này, chuỗi Ethereum sẽ cần tạm ngưng một thời gian không xác định cho đến khi nó được khôi phục thành một chuỗi mới chống lượng tử. Chaum nói rằng quá trình này có