Galaxy chi 5 triệu USD chuẩn bị cho mối đe dọa lượng tử đối với Bitcoin: Nâng cấp chữ ký cần nhiều năm, phối hợp mới là thách thức lớn nhất

Tác giả: CryptoSlate

Biên dịch: TechFlow

Lời dẫn từ TechFlow: Máy tính lượng tử hiện chưa thể bẻ khóa Bitcoin, nhưng thách thức thực sự nằm ở chỗ: các nhà phát triển, thợ đào, ví, sàn giao dịch, tổ chức lưu ký và người dùng cần nhiều năm để phối hợp hoàn thành một bản nâng cấp phòng thủ. Chương trình tài trợ 5 triệu USD của Galaxy Digital cố gắng thúc đẩy cuộc di cư marathon này trước khi mối đe dọa trở thành hiện thực, nhưng vốn chỉ có thể đẩy nhanh phát triển kỹ thuật, không thể thay thế phần khó nhất trong quản trị phi tập trung của Bitcoin — đó là đạt được sự đồng thuận và hành động đồng bộ trên toàn mạng lưới.

Galaxy Digital vào ngày 21 tháng 7 đã cam kết đầu tư tối đa 5 triệu USD để giúp Bitcoin chuẩn bị cho kỷ nguyên lượng tử. Chương trình này sẽ cung cấp hỗ trợ tài chính khi các nhà phát triển đạt được các cột mốc quan trọng, đồng thời tài trợ cho công việc nghiên cứu và một ủy ban cố vấn lượng tử.

Máy tính lượng tử hiện chưa thể bẻ khóa tính bảo mật chữ ký của Bitcoin, nhưng mục tiêu của chương trình là bắt đầu thúc đẩy công việc di chuyển trước khi mối đe dọa này trở thành hiện thực.

Chương trình này nhắm vào nhiều khâu trong chuỗi chuyển đổi: xem xét các đề xuất giao dịch chống lượng tử, tích hợp chữ ký hậu lượng tử, kiểm toán bảo mật chính thức, cũng như các công cụ di chuyển phần mềm và tổ chức.

Vốn có thể đẩy nhanh các quy trình làm việc này, nhưng quản trị phi tập trung của Bitcoin vẫn yêu cầu các nhà phát triển, thợ đào, nhà vận hành node, ví, sàn giao dịch, tổ chức lưu ký và người dùng phối hợp một lần nâng cấp. Galaxy cho biết, việc thiết kế, kiểm thử và triển khai nâng cấp này có thể mất nhiều năm.

Rủi ro kỹ thuật có hai khung thời gian. Một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể sử dụng thuật toán Shor để khôi phục khóa riêng tư từ khóa công khai đường cong elliptic bị lộ và giả mạo chữ ký hợp lệ. Các khóa đã hiển thị trên chuỗi để lại cho kẻ tấn công một khung thời gian rất dài. Hầu hết các khoản chi tiêu Bitcoin cũng sẽ lộ khóa công khai khi giao dịch chờ vào mempool, tạo ra một cửa sổ ngắn hơn cho các cuộc tấn công nhanh hơn.

Mã hóa Bitcoin không bị đe dọa bởi máy tính lượng tử, lý do rất đơn giản: nó thực sự chưa tồn tại

Bản thảo BIP 360 chỉ ra rằng các đầu ra pay-to-public-key, đa chữ ký trần và Taproot bị lộ lâu dài. Việc sử dụng lại địa chỉ, khóa công khai mở rộng và mô tả ví cũng có thể làm lộ các vật liệu dễ bị tấn công. Các đầu ra được bảo vệ bằng hash sẽ ẩn khóa công khai cho đến khi chi tiêu hoặc các tiết lộ khác xảy ra.

BIP 360 sẽ thêm một đầu ra Pay-to-Merkle-Root mới thông qua soft fork. Phương án được gọi là P2MR này từ bỏ đường dẫn khóa của Taproot, hạn chế việc lộ lâu dài và dành chỗ cho các phương án chữ ký mạnh hơn trong tương lai.

Đề xuất này vẫn là bản thảo, chỉ bao gồm cửa sổ lộ đầu tiên. Việc bảo vệ giao dịch sau khi khóa xuất hiện trong mempool có thể yêu cầu chữ ký hậu lượng tử.

Phương án Bitcoin "an toàn lượng tử" này loại bỏ đường dẫn khóa của Taproot — và cố ý tăng phí giao dịch

Đây là nơi chương trình tài trợ của Galaxy có thể giúp chuyển đổi nghiên cứu thành mã nguồn đã được xem xét và các công cụ di chuyển, nhưng vốn không thể chọn thiết kế cuối cùng của Bitcoin hoặc sắp xếp lịch trình áp dụng của nó.

Đề xuất thứ hai, BIP 361, minh họa quy mô vận hành. BIP thông tin bản thảo này dựa trên một đề xuất chữ ký hậu lượng tử chưa được chỉ định và phác thảo quá trình chuyển đổi kéo dài khoảng năm năm sau khi kích hoạt, chia thành hai giai đoạn. Lịch trình của nó chỉ là một kịch bản, chứ không phải là lộ trình đã được thông qua.

Sau khi thiết kế được chọn, mạng lưới vẫn cần xem xét đề xuất và chữ ký, kiểm toán, phát hành ví và node, nâng cấp tổ chức cũng như di chuyển người nắm giữ. Người dùng cần thời gian để chuyển vốn vào các đầu ra được bảo vệ, trong khi các chữ ký hiện tại vẫn có thể được sử dụng an toàn. Mỗi phụ thuộc đều khiến phản ứng vào phút cuối trở nên khó khăn hơn.

Kế hoạch di chuyển lượng tử của Bitcoin buộc mạng lưới phải lựa chọn giữa đóng băng và bị đánh cắp tiền

Các dự án mật mã rộng lớn hơn đã đang làm việc trong khung thời gian nhiều năm. NIST đã hoàn thiện ba tiêu chuẩn hậu lượng tử vào tháng 8 năm 2024, bao gồm hai tiêu chuẩn chữ ký số, và thúc đẩy tích hợp sớm vì việc di chuyển cần thời gian. Sắc lệnh hành pháp số 14412 chỉ đạo Văn phòng Quản lý và Ngân sách yêu cầu các hệ thống liên bang được chỉ định sử dụng chữ ký hậu lượng tử trước ngày 31 tháng 12 năm 2031.

Các quy định liên bang này chỉ bao gồm các hệ thống chính phủ và không dự đoán khi nào phần cứng lượng tử sẽ đến. Nhưng chúng giải thích lý do tại sao Galaxy phải bắt đầu sớm. Bitcoin vẫn cần một thiết kế chữ ký được xem xét kỹ lưỡng, sự đồng thuận rộng rãi của cộng đồng, cũng như đủ thời gian để người dùng chuyển vốn, vì vậy nghiên cứu và công cụ không thể đợi đến khi mối đe dọa cận kề mới bắt đầu.