Nhà nghiên cứu của StarkWare, Avihu Levy, cho biết anh đã hoàn tất thành công những gì công ty mô tả là giao dịch Bitcoin đầu tiên có khả năng kháng lượng tử trên mainnet — một bài kiểm tra onchain cho phương pháp Quantum Safe Bitcoin (QSB) của Levy.

Theo StarkWare, giao dịch đã được xác nhận vào Thứ Tư trong khối Bitcoin 964.199, và dữ liệu onchain cho thấy nó đã tiêu thụ một đầu ra 10.000 satoshi được bảo vệ bằng QSB. Việc lan truyền khối cho thử nghiệm dựa vào dịch vụ Slipstream của MARA Pool, phản ánh rằng thí nghiệm không tuân theo các quy tắc chuyển tiếp giao dịch mặc định của Bitcoin Core.

Những điểm cần rút ra

• Trình diễn mainnet đầu tiên: StarkWare báo cáo rằng QSB đã được xác nhận trong block Bitcoin số 964.199, đưa đề xuất của Levy từ ý tưởng sang việc chi tiêu trực tiếp.

• Không cần nâng cấp đồng thuận: StarkWare nói rằng bài thử nghiệm tương thích với các quy tắc đồng thuận hiện có của Bitcoin, mà không thay đổi giao thức.

• Chi phí tính toán cao hơn: StarkWare ước tính giao dịch cần “vài trăm đô la ở mức thấp”, với thời gian tính toán kéo dài hàng giờ.

• Hạn chế về relay: Các giao dịch QSB được coi là không chuẩn theo các chính sách mặc định của Bitcoin Core, nên cần gửi trực tiếp qua Slipstream thay vì lan truyền ngang hàng theo cách thông thường.

• Chưa phải giải pháp cho toàn mạng: QSB gia cố việc chi tiêu theo từng giao dịch, trong khi các đề xuất giao thức rộng hơn (bao gồm BIP-360) nhắm tới việc giảm rủi ro lượng tử một cách có hệ thống hơn.

QSB đến mainnet: chữ ký dựa trên băm cộng với ủy quyền gắn với giao dịch

QSB của Levy kết hợp hai ý tưởng nhằm đối phó với các kịch bản trong đó máy tính lượng tử làm suy yếu mật mã elliptic-curve của Bitcoin. Theo mô tả của StarkWare về cơ chế, QSB sử dụng chữ ký one-time dựa trên băm và gắn việc ủy quyền vào một giao dịch cụ thể thông qua các tìm kiếm tính toán.

Mục tiêu là ngăn chặn hành vi giả mạo ngay cả khi trong tương lai một máy tính lượng tử có thể phá vỡ các nguyên lý mật mã nền tảng cho cách chi tiêu theo key-path điển hình của Bitcoin. Thay vì thay thế mật mã của Bitcoin trên toàn mạng, QSB được thiết kế như một cấu trúc cho từng giao dịch—thực chất như một “lưới an toàn cuối cùng” có thể được dùng khi rủi ro lượng tử trở nên cấp bách hơn.

StarkWare chỉ ra rằng bài báo do Levy công bố và kho mã nguồn là cơ sở kỹ thuật cho phương pháp, trong đó kho lưu trữ mô tả cách ủy quyền đặc thù theo từng giao dịch được ràng buộc vào các điều kiện chi tiêu.

Điều gì thay đổi so với các đề xuất trước—and điều gì vẫn chỉ là lý thuyết

Thử nghiệm QSB nên được hiểu dựa trên các mốc học thuật và nghiên cứu trước đó. Tháng Ba, các nhà nghiên cứu tại Google ước tính rằng một máy tính lượng tử đủ mạnh về mặt lý thuyết có thể suy ra khóa riêng của Bitcoin trong vòng vài phút sau khi kẻ tấn công biết được khóa công khai tương ứng từ một giao dịch đang chờ, từ đó có thể thay thế khóa trong khoảng thời gian chờ xác nhận.

Tháng Tư, Levy đưa QSB ra nhằm đáp ứng một kiểu mô hình đe doạ như vậy, mô tả cách tiếp cận này là tốn kém và chỉ dành cho việc sử dụng hiếm hoi, thay vì thay thế thường xuyên các biện pháp phòng vệ hiện có.

Vì vậy, việc mainnet được xác nhận hôm thứ Tư của StarkWare đánh dấu một bước chuyển quan trọng: nó chứng minh rằng một cấu trúc chi tiêu kháng lượng tử có thể được thực hiện theo các quy tắc đồng thuận hiện tại của Bitcoin—ít nhất trong thí nghiệm được kiểm soát này. Điều này quan trọng với nhà đầu tư và nhà phát triển vì nó gợi ý một lộ trình gia cố từng bước ở cấp độ giao dịch, trong khi các thay đổi dài hạn ở cấp độ giao thức đang được tranh luận và triển khai.

Chi phí, thời gian tính toán và thực tế khi chạy nó trên Bitcoin

Dù ý tưởng hướng tới khả năng chống chịu với lượng tử, bài thử nghiệm cũng làm nổi bật sự đánh đổi mang tính thực tế: cường độ tính toán. Trước đây, StarkWare ước tính việc tạo một giao dịch QSB sẽ cần từ 75 đến 150 USD cho tính toán bằng GPU, định vị nó như một phương án dự phòng thay vì là công cụ phổ quát.

Trong lần chạy mainnet đã được xác nhận, người phát ngôn của StarkWare là Nathan Jeffay cho Cointelegraph biết tổng chi phí rơi vào mức “vài trăm đô la ở vùng thấp”, ước tính khoảng 150 đến 200 USD. Bản phát hành của StarkWare cũng cho biết quy trình này tiêu tốn nhiều giờ tính toán.

Mức giá và hồ sơ thời gian đó là bối cảnh quan trọng cho các bên tham gia thị trường: ngay cả khi QSB có thể được làm cho hoạt động mà không cần cập nhật giao thức, cấu trúc chi phí của nó nhiều khả năng sẽ giới hạn mức độ thường xuyên có thể dùng trong thực tế cho đến khi hiệu suất phần cứng cải thiện hoặc các cấu trúc thay thế giảm yêu cầu tính toán.

Vì sao cần một tuyến gửi đặc biệt: chính sách relay không chuẩn

Ngoài chi phí, cách tiếp cận thử nghiệm của StarkWare còn nhấn mạnh một “nút thắt” khác: các node Bitcoin có thể không relay các giao dịch QSB theo cách giống như cách chúng xử lý các giao dịch chuyển khoản tiêu chuẩn.

Kho lưu trữ của Levy phân loại các giao dịch QSB là không chuẩn theo chính sách relay mặc định của Bitcoin Core. StarkWare nói rằng điều này có nghĩa là các node thông thường sẽ không lan truyền giao dịch trước khi được xác nhận, vì vậy thử nghiệm cần được gửi trực tiếp thông qua dịch vụ Slipstream của MARA.

Về mặt thực tế, điều đó dẫn đến bài toán sẵn sàng theo hai giai đoạn. Ngay cả khi việc chi tiêu là hợp lệ theo các quy tắc đồng thuận, khả năng giao dịch có thể lan truyền trong mạng—ít nhất là theo mặc định—có thể ảnh hưởng tới thời điểm, độ tin cậy và trải nghiệm người dùng. Việc quan sát liệu QSB có trở nên dễ gửi, dễ relay hoặc dễ đưa vào khối hơn trong các điều kiện rộng rãi hơn hay không có lẽ sẽ là một trong các mốc tiếp theo mà các nhà phát triển theo dõi.

QSB như một “cầu nối” trong lúc các biện pháp bảo vệ ở cấp độ giao thức đang tiến triển

Sự lãnh đạo của StarkWare cũng định vị QSB là “chưa đầy đủ” một cách có chủ đích. Phương pháp này áp dụng cho từng giao dịch riêng lẻ chứ không phải nâng cấp mật mã trên toàn bộ mạng Bitcoin. CEO StarkWare, Eli Ben-Sasson, cho biết: “Nên có một soft fork, và tôi tin là sẽ có,” qua đó coi QSB như một “lưới an toàn” trong khi các biện pháp bảo vệ ở cấp độ giao thức được phát triển.

Nỗ lực rộng hơn đó đã được phản ánh trong các đề xuất công khai được thảo luận trong hệ sinh thái Bitcoin. Một ví dụ được StarkWare nhắc đến là BIP-360, một soft fork được đề xuất sẽ giới thiệu kiểu đầu ra Pay-to-Merkle-Root trong khi loại bỏ đường chi tiêu theo “key-path” của Taproot vốn dễ tổn thương trước lượng tử.

Điểm mấu chốt ở đây rất rõ ràng: QSB có thể chứng minh tính khả thi ngay hôm nay, nhưng các thay đổi ở cấp độ giao thức nhằm làm cho việc chi tiêu kháng lượng tử trở nên thực tế ở quy mô lớn—có thể mà không cần các tuyến gửi chuyên biệt hay tính toán nặng cho mỗi giao dịch.

Đối với nhà giao dịch và người nắm giữ dài hạn, điều này cũng thay đổi cách nghĩ về “mức sẵn sàng với lượng tử”. Thay vì một khoảnh khắc duy nhất kiểu tất cả-hay-không, bối cảnh dường như đang chuyển sang các lớp phòng thủ: các cấu trúc cấp giao dịch chứng minh cơ chế vận hành, đi kèm với những thay đổi đồng thuận trong tương lai để giảm phơi nhiễm và đơn giản hóa việc sử dụng.

Trong thời gian tới, câu hỏi then chốt là liệu các bài thử nghiệm QSB như thế này có thể được lặp lại một cách đáng tin cậy trên các hạ tầng khác nhau hay không, và liệu các cải tiến trong tương lai—hoặc các đề xuất soft fork như BIP-360—có làm cho việc chi tiêu kháng lượng tử rẻ hơn, dễ relay hơn và có thể dùng rộng rãi hơn mà không cần dịch vụ chuyên biệt hay không.

Bài viết này ban đầu được đăng dưới tiêu đề “StarkWare Runs Quantum-Resistant Bitcoin Transactions on Mainnet” trên Crypto Breaking News—nguồn tin cậy của bạn về tin tức crypto, tin Bitcoin và cập nhật blockchain.