Trang chủ
Sàn giao dịch
Admin
Các nhà nghiên cứu thuộc công ty hạ tầng Blockstream vừa công bố đề xuất SHRINCS – một giải pháp nâng cấp chữ ký số mới nhằm giúp mạng lưới Bitcoin ứng phó với các mối đe dọa từ điện toán lượng tử trong tương lai mà không gây ảnh hưởng quá nghiêm trọng đến dung lượng xử lý giao dịch của khối.
Hiện tại, Bitcoin chứng minh quyền sở hữu tài sản thông qua chữ ký số dựa trên thuật toán đường cong elip. Phương thức này cho phép người dùng chứng minh quyền kiểm soát khóa tư nhân mà không tiết lộ bản thân khóa đó. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu lý thuyết cho rằng một máy tính lượng tử đủ mạnh vận hành thuật toán Shor (được phát triển từ năm 1994) có thể truy ngược khóa tư nhân từ khóa công khai lộ diện trên blockchain, cho phép kẻ tấn công giả mạo chữ ký và chiếm đoạt tiền.
Nguy cơ này đặc biệt nghiêm trọng với các địa chỉ đã lộ khóa công khai do cấu trúc địa chỉ cũ hoặc do từng thực hiện giao dịch, bao gồm hơn 1,1 triệu Bitcoin thuộc về nhà sáng lập ẩn danh Satoshi Nakamoto – thông tin từng được CoinDesk báo cáo hồi tháng 7.
Tối ưu dung lượng khối và năng lực xử lý
Thách thức lớn nhất khi thay thế chữ ký hiện tại là kích thước dữ liệu. Các tiêu chuẩn chữ ký hậu lượng tử do Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) chuẩn hóa có kích thước lớn gấp hàng chục lần chữ ký Bitcoin đang dùng. Theo tính toán từ Blockstream, nếu sử dụng chữ ký Schnorr nhỏ gọn hiện nay, Bitcoin xử lý được khoảng 6,5 giao dịch/giây, nhưng con số này sẽ giảm xuống chỉ còn khoảng 0,36 giao dịch/giây nếu chuyển sang chuẩn SLH-DSA dựa trên hàm băm của NIST.
Giải pháp SHRINCS được thiết kế để khôi phục năng lực xử lý lên mức khoảng 3 giao dịch/giây. Chữ ký SHRINCS có kích thước khởi điểm khoảng 324 byte (so với 64 byte của Schnorr) và tăng thêm khoảng 16 byte mỗi lần sử dụng khóa. Ở cấu hình đạt tốc độ 3 giao dịch/giây, chữ ký đạt kích thước khoảng 580 byte. Nhờ nâng cấp SegWit năm 2017 có cơ chế ưu đãi chi phí dung lượng cho phần chữ ký, việc tăng kích thước chữ ký gấp 5 lần không đồng nghĩa với việc chiếm dụng gấp 5 lần không gian khối.
Về mặt kỹ thuật, SHRINCS sử dụng trực tiếp thuật toán SHA-256 – hàm băm đang được dùng xuyên suốt hệ thống Bitcoin và hoạt động khai thác. Điều này giúp mức độ an toàn của SHRINCS không bị phụ thuộc vào các giả định toán học hoàn toàn mới.
Hạn chế vận hành và tiến độ triển khai
Jonas Nick, nhà nghiên cứu tại Blockstream đồng thiết kế SHRINCS cùng Mikhail Kudinov, cho biết đây là đề xuất chữ ký hậu lượng tử cụ thể đầu tiên được xây dựng riêng cho Bitcoin. Tuy nhiên, ông nhấn mạnh đây chưa phải là giải pháp chữ ký cuối cùng và không phải là lựa chọn tối ưu về mọi mặt.
Cơ chế của SHRINCS yêu cầu ví điện tử phải tạo một khóa mới sử dụng một lần cho mỗi giao dịch. Do đó, phần mềm ví phải theo dõi chính xác danh sách các khóa đã dùng trên tất cả thiết bị, ví phần cứng và bản sao lưu. Việc mất thông tin này hoặc khôi phục bản sao lưu cũ có thể khiến việc chi tiêu tài sản trở nên phức tạp hơn.
Hiện tại, đề xuất SHRINCS vẫn đang ở giai đoạn sơ khai. Báo cáo cho biết bằng chứng bảo mật chính thức vẫn đang chờ hoàn tất, trong khi phần mềm tham chiếu chưa qua kiểm toán an ninh và chưa sẵn sàng cho môi trường thực tế. Trước đó vào tháng 3, Blockstream từng thử nghiệm các giao dịch ký bằng SHRINCS trên Liquid – mạng sidechain cho phép di chuyển Bitcoin nhanh chóng và riêng tư hơn.
Để chính thức áp dụng SHRINCS lên mạng lưới Bitcoin chính thức, hệ thống sẽ cần một đợt soft fork (nâng cấp tương thích ngược) cùng sự đồng thuận đầy đủ từ cộng đồng. Động thái này diễn ra trong bối cảnh các nhà nghiên cứu Ethereum đầu tuần này cũng đã đề xuất thay đổi hệ thống đặt cọc của các validator để chuẩn bị tiếp nhận các loại khóa mã hóa mới trong tương lai.
Theo Coindesk
