StarkWare vừa hoàn tất giao dịch Bitcoin đầu tiên được thiết kế để chống lại máy tính lượng tử, ngay trên mạng chính, không cần sửa luật đồng thuận. Giao dịch được xác nhận ở block 964.199, chi 10.000 satoshi, và tốn ước tính 150 đến 200 USD để thực hiện.
Mối đe dọa lượng tử với Bitcoin, nói gọn
Mỗi ví Bitcoin có một cặp khoá: khoá riêng chỉ mình bạn giữ, và khoá công khai được suy ra từ khoá riêng. Toàn bộ an toàn của hệ thống dựa trên một giả định toán học: từ khoá công khai, không ai tính ngược lại được khoá riêng trong thời gian hữu hạn. Với máy tính thông thường, giả định này vững chắc, thời gian cần thiết dài hơn tuổi của vũ trụ.
Máy tính lượng tử phá vỡ đúng giả định đó. Có một thuật toán lượng tử đã biết cho phép tính ngược từ khoá công khai ra khoá riêng nhanh hơn nhiều bậc. Vấn đề không phải là thuật toán có tồn tại hay không, nó tồn tại từ lâu, mà là chưa ai chế tạo được máy tính lượng tử đủ lớn và đủ ổn định để chạy nó ở quy mô thật.
Decrypt dẫn ước tính của các nhà nghiên cứu Google rằng một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể tìm ra khoá riêng Bitcoin trong vòng 9 đến 12 phút kể từ khi khoá công khai xuất hiện. Cụm từ "kể từ khi khoá công khai xuất hiện" chính là mấu chốt của toàn bộ câu chuyện.
Vì sao thời điểm lộ khoá công khai lại quyết định
Trên Bitcoin, khoá công khai của bạn không nằm sẵn trên chuỗi khi tiền đang yên trong ví. Nó chỉ được công bố vào lúc bạn ký một giao dịch để chi tiêu. Tức là có một cửa sổ thời gian: từ khi giao dịch được phát ra mạng cho tới khi nó được đưa vào một khối và xác nhận, khoá công khai đã lộ mà tiền thì chưa chuyển xong.
Nếu cửa sổ đó dài hơn thời gian một máy tính lượng tử cần để bẻ khoá, kẻ tấn công có thể chen ngang: chặn giao dịch của bạn trong lúc chờ, dùng khoá riêng vừa tính ra để tạo một giao dịch khác chuyển tiền về ví của chúng, rồi trả phí cao hơn để giao dịch đó được xác nhận trước. Đây là kiểu tấn công vào khoảng trống thời gian, và nó lý giải vì sao giải pháp của StarkWare tập trung vào việc giấu khoá công khai.
Signature grinding hoạt động ra sao
Nhóm nghiên cứu của StarkWare, do Avihu Levy dẫn đầu, phát triển kỹ thuật gọi là signature grinding. Ý tưởng là tạo ra hàng triệu chữ ký ứng viên rồi chọn trong số đó một chữ ký có cấu trúc đặc biệt, sao cho nó không để lộ thông tin khoá công khai cho máy tính lượng tử.
Chữ "grinding" mô tả đúng bản chất công việc: nghiền, thử đi thử lại. Máy tạo chữ ký, kiểm tra xem nó có đặc tính mong muốn không, nếu không thì tạo tiếp. Xác suất trúng rất thấp nên phải thử cực nhiều lần, và đó chính là nguồn gốc của chi phí.
Điểm mạnh của cách tiếp cận này là nó không đòi hỏi Bitcoin thay đổi luật đồng thuận. Mọi node hiện tại vẫn coi đây là giao dịch hợp lệ, vì về mặt hình thức nó là một chữ ký bình thường, chỉ được chọn lọc kỹ hơn. Nói cách khác, đây là sự khéo léo ở phía người ký, không phải nâng cấp ở phía mạng lưới.
Vì sao giao dịch phải gửi thẳng cho thợ đào
Giao dịch thử nghiệm chi 10.000 satoshi và được MARA Pool đào, thông qua dịch vụ Slipstream của họ. Chi tiết này cần giải thích, vì nó lộ ra một giới hạn thực tế.
Bình thường, một giao dịch Bitcoin được phát ra mạng, các node chuyền tay nhau qua vùng chờ chung gọi là mempool, rồi thợ đào chọn từ đó để đưa vào khối. Nhưng các node chạy một bộ quy tắc mềm về việc giao dịch nào đáng được chuyền tiếp, và giao dịch của StarkWare có định dạng không chuẩn nên bị các node thông thường từ chối relay. Nó không sai luật, chỉ là lạ.
Vì vậy giao dịch phải được gửi trực tiếp tới thợ đào qua một kênh riêng. Điều này có nghĩa kỹ thuật này hiện chưa dùng được theo cách thông thường: bạn phải có quan hệ hoặc trả phí cho một dịch vụ chuyển giao dịch thẳng vào khối. Đó là một rào cản thực tế lớn không kém chi phí tính toán.
150 đến 200 USD cho một giao dịch, và ý nghĩa của con số
Chi phí ước tính cho giao dịch này nằm trong khoảng 150 đến 200 USD, chủ yếu là chi phí tính toán để nghiền ra chữ ký phù hợp. Đặt cạnh phí giao dịch Bitcoin thông thường, thường chỉ vài đô la hoặc thấp hơn, con số này cho thấy ngay vì sao StarkWare gọi đây là giải pháp tạm thời.
Con số cũng giúp xác định ai có thể dùng nó ngay hôm nay. Với một giao dịch chuyển vài trăm đô, chi phí này vô lý. Với một tổ chức chuyển hàng chục triệu đô từ ví lạnh, 200 USD là khoản không đáng kể so với rủi ro được bảo vệ. Nghĩa là kỹ thuật này, nếu bỏ qua rào cản relay, có ích cho các giao dịch giá trị rất lớn chứ không phải cho việc dùng hằng ngày.
Đây là bằng chứng khái niệm, không phải giải pháp
Cả StarkWare lẫn các bên phân tích đều nhấn mạnh điểm này. Bloomingbit chỉ ra đây không phải giải pháp triệt để và việc nâng cấp giao thức là cần thiết. Decrypt cho biết StarkWare vẫn ưu tiên một soft fork như hướng đi lâu dài. Altcoinbuzz đi sâu vào phần kỹ thuật của signature grinding, còn Cryptonews ghi lại quá trình giao dịch được xác nhận trong block 964.199.
Giá trị thật của việc này nằm ở chỗ nó chứng minh được một điều trên mạng thật chứ không phải trên giấy: có thể tăng đáng kể khả năng chống lượng tử cho một giao dịch mà không cần cả mạng lưới đồng ý thay đổi gì. Trong một hệ thống mà việc đạt đồng thuận để sửa đổi luôn mất nhiều năm, việc tồn tại một lựa chọn không cần xin phép ai là điều đáng ghi nhận.
Soft fork và vì sao nó chậm
Soft fork là kiểu nâng cấp trong đó luật mới chặt hơn luật cũ, nên node chưa cập nhật vẫn coi các khối mới là hợp lệ. Đây là cách Bitcoin thường dùng để thêm tính năng mà không chia đôi mạng lưới.
Điều khiến nó chậm không phải là kỹ thuật mà là quản trị. Bitcoin không có ai đứng ra quyết định. Một thay đổi cần sự đồng thuận rộng giữa các nhóm có lợi ích khác nhau: lập trình viên, thợ đào, sàn giao dịch, nhà cung cấp ví, người nắm giữ lớn. Các đợt nâng cấp lớn trước đây đều mất nhiều năm từ lúc đề xuất tới lúc kích hoạt, và chính sự chậm chạp đó là một đặc tính được cố ý giữ lại: nó ngăn những thay đổi vội vàng lên một hệ thống đang giữ lượng giá trị rất lớn.
Đặt hai mốc thời gian cạnh nhau sẽ thấy vấn đề. Nếu quá trình nâng cấp chống lượng tử mất nhiều năm, thì nó phải được khởi động từ rất lâu trước khi máy tính lượng tử đủ mạnh xuất hiện. Đó là lý do những thử nghiệm như của StarkWare quan trọng ngay cả khi chưa dùng được: chúng thúc đẩy cuộc thảo luận bắt đầu sớm.
Người giữ Bitcoin cần làm gì bây giờ
Câu trả lời trung thực là chưa cần làm gì đặc biệt, và đây là điểm đáng nói rõ, vì loại tin này thường bị các bên bán sản phẩm bảo mật thổi phồng thành nguy cơ sắp xảy ra.
Vẫn có ba việc hợp lý. Thứ nhất, giữ phần mềm ví cập nhật, vì khi có bất kỳ nâng cấp bảo mật nào, nó sẽ đến qua đường đó. Thứ hai, tránh tái sử dụng địa chỉ ví: mỗi lần bạn chi tiêu từ một địa chỉ, khoá công khai của nó lộ vĩnh viễn trên chuỗi, nên gửi phần tiền thừa sang địa chỉ mới là thói quen giảm rủi ro, và cũng tốt cho quyền riêng tư ngay hôm nay chứ không phải chỉ cho tương lai lượng tử. Thứ ba, theo dõi thảo luận về đề xuất nâng cấp trong cộng đồng Bitcoin thay vì theo dõi tin về máy tính lượng tử, vì mốc thời gian thực tế sẽ được quyết định bởi tiến độ nâng cấp, không phải bởi tiến độ phần cứng.
Với lập trình viên và người làm sản phẩm blockchain tại Việt Nam, hướng đáng chú ý là mật mã hậu lượng tử nói chung, một lĩnh vực đang được chuẩn hoá trên phạm vi rộng hơn nhiều so với riêng tiền số. Nó ảnh hưởng tới chữ ký số, ngân hàng và hạ tầng truyền thông, tức là một tập kỹ năng có nhu cầu thật vượt ra ngoài thị trường crypto.
Nguồn tham khảo
- Decrypt — Bitcoin Completes First Experimental Quantum-Safe Transaction, Starkware Says
- cryptonews.net — StarkWare tests quantum-resistant Bitcoin transaction on mainnet
- es.tradingview.com — StarkWare Quantum Bitcoin Transaction: First Quantum-Resistant BTC Transaction Hits Mainnet — Noticias de TradingView
- altcoinbuzz.io — StarkWare Completes Quantum-Resistant Bitcoin Transaction | Altcoin Buzz
- en.bloomingbit.io — StarkWare Says It Completed First Bitcoin Transaction Built to Resist Quantum Attacks
- tech.yahoo.com — StarkWare Quantum Bitcoin Transaction: First Quantum-Resistant BTC Transaction Hits Mainnet
