Nhà nghiên cứu Paradigm đề xuất mô hình PACT để bảo vệ Bitcoin trước các mối đe dọa từ lượng tử

Một nhà nghiên cứu của Paradigm đã phác thảo một mô hình mới nhằm bảo vệ các bitcoin đang ngủ yên, bao gồm cả những đồng thuộc về người sáng lập Bitcoin là Satoshi Nakamoto, trước các mối đe doạ tiềm ẩn từ điện toán lượng tử. Dan Robinson đã giới thiệu cái mà ông gọi là “Provable Address-Control Timestamps” (PACTs), một đề xuất cho phép người nắm giữ bitcoin chứng minh họ kiểm soát một ví trước khi điện toán lượng tử tiến tới mức có thể suy ra khoá riêng, theo nghiên cứu của Paradigm.

Cách PACTs hoạt động

Mô hình PACTs tận dụng các hệ thống đóng dấu thời gian đã được tích hợp sẵn trong chức năng của blockchain. Người nắm giữ sẽ tạo ra một bằng chứng chứng minh họ kiểm soát bitcoin của mình và đóng dấu thời gian đó lên blockchain, từ đó tạo ra một hồ sơ sở hữu trong trường hợp xảy ra một cuộc tấn công lượng tử trong tương lai. Bằng chứng này sau đó có thể được “mở khoá”, cho phép người dùng khôi phục tiền của họ trên một phiên bản Bitcoin mới có khả năng chống chịu lượng tử.

Đề xuất của Robinson giải quyết một thách thức lớn trong bảo mật bitcoin trước lượng tử: bảo vệ quyền sở hữu và quyền riêng tư của các địa chỉ bitcoin “ngủ yên” lâu ngày. Theo các đề xuất thay thế như BIP-361, do giám đốc an ninh (chief security officer) của Casa là Jameson Lopp phát triển, sẽ có một khoảng thời gian di chuyển kéo dài nhiều năm để ví, sàn giao dịch và bên lưu ký nâng cấp lên công nghệ chống lượng tử trước khi “ngừng” các chữ ký phiên bản cũ (legacy). Sau giai đoạn đó, bất kỳ đồng nào không thể di chuyển sẽ trở nên không thể chi tiêu.

Tuy nhiên, điều này lại tạo ra một vấn đề riêng cho các chủ ví đang nắm giữ lâu dài. Việc chuyển tiền sẽ cho thấy rằng chủ sở hữu vẫn còn hoạt động và có thể liên kết ví đó với các địa chỉ khác mà họ kiểm soát. Mô hình PACTs hướng tới việc tránh thế khó này bằng cách cho phép người dùng chứng minh quyền sở hữu mà không cần phát broadcast lên onchain.

“Điều này không yêu cầu Bitcoin phải quyết định ngay hôm nay liệu có cần một lần ngừng (sunset) hay không,” Robinson viết trong đề xuất. Ông lưu ý mô hình này cho người dùng một cách để chuẩn bị sớm, giúp họ “gieo một hạt giống ngay bây giờ” trong trường hợp cần có biện pháp bảo vệ về sau.

Các mối đe doạ từ điện toán lượng tử và mốc thời gian

Khi điện toán lượng tử tiến bộ, người dùng crypto và nhà phát triển phải lên kế hoạch để đối phó với các mối đe doạ tiềm ẩn song song. Nhóm nghiên cứu đứng sau BIP-361 cảnh báo rằng hơn một phần ba tổng số bitcoin đang lưu hành có thể bị lộ ra trước các cuộc tấn công lượng tử do các khoá công khai nhìn thấy được.

Các bản trình diễn trong thế giới thực đang bắt đầu cho thấy tiến triển từng bước. Một nhà nghiên cứu độc lập gần đây đã suy ra một khoá đường cong elliptic 15-bit bằng phần cứng lượng tử, trong một thí nghiệm được mô tả là cuộc tấn công lớn nhất như vậy từng được ghi nhận cho đến nay, dù Bitcoin dựa trên cơ chế mã hoá mạnh hơn với kích thước 256-bit.

Mốc thời gian cho “Q-Day”, thời điểm các máy tính lượng tử có thể bẻ gãy mật mã hiện đại, khác nhau tuỳ theo nguồn. Các nhà nghiên cứu của Google gần đây gợi ý rằng có thể cần chuyển sang mật mã hậu-lượng tử vào khoảng năm 2029, trong khi những người khác cho rằng các cuộc tấn công thực tế có thể vẫn còn cách đây vài năm hoặc vài thập kỷ.