Ethereum chuẩn bị chống lượng tử cho staking: bước đi cần thiết hay phản ứng thái quá?

Bước đi cụ thể đầu tiên

Ngày 24/8, các nhà phát triển Ethereum đã đệ trình một bản EIP (Ethereum Improvement Proposal) lên kho lưu trữ đề xuất, nhằm thay thế hợp đồng ký gửi validator hiện tại – nơi mọi validator phải đi qua trước khi tham gia staking. Hợp đồng hiện tại cố định kích thước khóa công khai ở 48 byte và dữ liệu chữ ký ở 96 byte, do thiết kế dựa trên đường cong BLS12-381. Các thuật toán chữ ký hậu lượng tử (post-quantum) thường cần không gian lớn hơn nhiều, và hợp đồng hiện tại không có chỗ cho điều đó.

Bản đề xuất mới cho phép khóa và siêu dữ liệu lên tới 8.192 byte mỗi loại, đồng thời yêu cầu mỗi khoản gửi khai báo "credential scheme" mà nó sử dụng. Scheme 0 là BLS, còn các scheme khác sẽ được xác định trong các EIP tương lai. Điều này có nghĩa là hợp đồng mới chỉ là bước chuẩn bị cơ sở hạ tầng, còn chi tiết mật mã sẽ được quyết định sau.

Cơ chế vận hành và tính bất khả nghịch

Hợp đồng mới hoạt động theo ba chế độ: tắt, bật BLS, và nghỉ hưu BLS. Khi một lệnh gọi hệ thống chuyển sang chế độ nghỉ hưu, không có lệnh nào sau đó có thể tái kích hoạt BLS. Điều này tạo ra một mốc không thể đảo ngược, buộc mạng lưới phải chuyển hoàn toàn sang mật mã hậu lượng tử khi quyết định được đưa ra.

Tuy nhiên, đây vẫn là bản nháp, đang chờ các biên tập viên EIP xem xét. Địa chỉ hợp đồng, mã triển khai và thời điểm kích hoạt đều chưa được xác định. Việc triển khai sẽ cần một hard fork phối hợp giữa lớp đồng thuận và lớp thực thi.

Bối cảnh mật mã chưa ổn định

Một trong ba tác giả, Thomas Coratger, cùng ngày đã có một chuỗi tweet tóm tắt bài nói của nhà mật mã học Stanford Dan Boneh. Theo đó, cả Bitcoin và Ethereum đều đang nghiêng về chữ ký dựa trên hàm băm (hash-based signatures), vì chúng dựa trên các giả định mà mạng lưới đã tin tưởng. Tuy nhiên, phiên bản không trạng thái (stateless) do NIST chuẩn hóa có kích thước khoảng 8KB mỗi chữ ký – khớp với trần mà hợp đồng mới đặt ra. Các lựa chọn nhỏ gọn hơn lại có bộ đếm, và nếu người ký dùng lại nonce, khóa riêng sẽ bị lộ.

Coratger nhấn mạnh: "Mật mã hậu lượng tử không phải là một bản nâng cấp đơn giản." Điều này cho thấy cộng đồng vẫn đang trong giai đoạn đánh giá, chưa có lựa chọn cuối cùng.

Mức độ khẩn cấp thực sự

Ethereum Foundation đã thành lập một nhóm chuyên trách từ năm ngoái để lên kế hoạch chuyển đổi. Một báo cáo tháng 5 của công ty an ninh lượng tử Project Eleven ước tính xác suất có một cỗ máy phá được chữ ký đường cong elliptic trước năm 2033 là trên 50%, và có thể sớm hơn vào 2030. Phân tích cũng chỉ ra rằng hơn 65% tổng lượng ETH đang nằm trong các địa chỉ có khóa công khai đã lộ trên chuỗi.

Điều này có nghĩa là nếu máy tính lượng tử mạnh xuất hiện, một phần lớn tài sản sẽ bị đe dọa. Việc chuẩn bị từ bây giờ là hợp lý, nhưng liệu có quá sớm? Các nhà phê bình cho rằng công nghệ lượng tử vẫn còn nhiều thập kỷ nữa mới đạt đến mức đó, và việc thay đổi hợp đồng staking có thể tạo ra rủi ro không cần thiết, như lỗi hợp đồng thông minh hoặc chia rẽ cộng đồng.

Điều cần theo dõi tiếp theo

Các nhà giao dịch nên theo dõi tiến trình phê duyệt EIP này, cũng như các cuộc thảo luận về lựa chọn thuật toán cụ thể. Nếu EIP được chấp thuận và một lịch trình hard fork được công bố, điều đó có thể tạo ra biến động giá trong ngắn hạn do lo ngại về kỹ thuật. Ngoài ra, cần chú ý đến các báo cáo mới về tiến bộ điện toán lượng tử, vì chúng có thể thay đổi mức độ khẩn cấp của quá trình chuyển đổi.