Blockstream vừa chính thức công bố Đề xuất Cải tiến Bitcoin (BIP) cho SHRINCS, một giao thức chữ ký kháng lượng tử được thiết kế riêng cho mạng lưới Bitcoin. Đây được coi là bước chuẩn bị quan trọng nhằm bảo vệ tài sản của người dùng trước mối đe dọa từ các thế hệ máy tính lượng tử trong tương lai.
Nội dung chính
Mặc dù mốc thời gian máy tính lượng tử có thể bẻ khóa mật mã Bitcoin vẫn đang gây tranh cãi, các nhà khoa học đồng thuận rằng công nghệ này có khả năng truy ngược khóa riêng tư (private key) từ khóa công khai (public key). Nếu điều đó xảy ra, hệ thống bảo mật của Bitcoin sẽ bị sụp đổ và hàng tỷ USD tài sản số có nguy cơ bị đánh cắp.
Giải pháp tối ưu hóa kích thước chữ ký cho Bitcoin
Các giải pháp chữ ký kháng lượng tử hiện tại được Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) phê duyệt thường có kích thước lớn gấp 38 đến 123 lần so với chữ ký ECDSA và Schnorr hiện tại của Bitcoin. Nếu áp dụng trực tiếp, tốc độ xử lý của mạng lưới Bitcoin có thể bị kéo tụt xuống dưới 1 giao dịch mỗi giây (TPS).
Để giải quyết bài toán này, các nhà nghiên cứu Jonas Nick và Mikhail Kudinov của Blockstream đã giới thiệu giao thức SHRINCS vào tháng 12/2025 và công bố đề xuất opcode vào tháng 5. SHRINCS là một cơ chế chữ ký dựa trên hàm băm (hash-based) có khả năng thu nhỏ kích thước chữ ký kháng lượng tử của NIST khoảng 13,23 lần.
Kích thước tối thiểu của chữ ký SHRINCS là 548 bytes (cộng thêm 48 bytes khóa công khai) và có thể lên tới tối đa 4.619 bytes. Dù vẫn lớn gấp khoảng 9 lần so với chữ ký Schnorr (64 bytes) hay ECDSA (70 bytes), SHRINCS tận dụng cơ chế Segregated Witness (SegWit) của Bitcoin để giảm thiểu tác động đến dung lượng khối. Nhờ đó, Bitcoin vẫn có thể duy trì tốc độ xử lý khoảng 3 TPS, tương đương với hiệu suất hiện tại.
Những rào cản kỹ thuật và rủi ro tiềm ẩn
Dù mang lại nhiều kỳ vọng và đã được thử nghiệm thực tế thành công trên sidechain Liquid vào tháng 3 năm nay, SHRINCS vẫn đối mặt với không ít thách thức. Bản dự thảo BIP thừa nhận rằng chứng minh bảo mật của giao thức này vẫn đang trong quá trình hoàn thiện (“TODO”) và chưa trải qua các cuộc kiểm toán mật mã học chuyên sâu từ cộng đồng như các tiêu chuẩn của NIST.
Bên cạnh đó, để tối ưu hóa dung lượng, SHRINCS yêu cầu lưu trữ các khóa đã sử dụng ngay trên thiết bị của người dùng (stateful). Cơ chế này khiến kích thước chữ ký tăng thêm 16 bytes sau mỗi lần sử dụng. Trong trường hợp người dùng làm mất thiết bị, họ sẽ phải thực hiện một giao dịch khôi phục dự phòng (stateless fallback) có dung lượng rất lớn, lên tới khoảng 5.777 bytes.
Sự phức tạp này cũng tạo ra rủi ro không tương thích giữa các phiên bản phần cứng. Theo cảnh báo trong tài liệu BIP, việc nhập khóa giữa các thiết bị hỗ trợ và không hỗ trợ tính năng “hypertree pruning” có thể dẫn đến nguy cơ mất tiền của người dùng.
Tương lai của lộ trình kháng lượng tử
Bên cạnh SHRINCS, Blockstream cũng đang nghiên cứu giải pháp bổ trợ mang tên SHRIMPS để hỗ trợ các thiết bị sao lưu ký giao dịch từ cùng một hạt giống (seed). Công ty cũng thử nghiệm các giao thức chữ ký dựa trên mạng lưới (lattice-based) và công nghệ gộp chữ ký bằng bằng chứng không tri thức (ZKP). Ước tính nếu kết hợp ZKP với SHRINCS, tốc độ của Bitcoin có thể tăng gấp đôi lên mức 6,7 TPS.
Theo nhận định của ông Marin Ivezic, người sáng lập Applied Quantum, rào cản lớn nhất đối với quá trình chuyển đổi sang kỷ nguyên kháng lượng của Bitcoin hiện nay không nằm ở công nghệ mật mã, mà nằm ở cơ chế quản trị và đồng thuận của cộng đồng để lựa chọn và kích hoạt các nâng cấp này trước khi quá muộn.
Theo cointelegraph












