Máy Tính Lượng Tử và Mối Đe Dọa Đối Với Zcash
Máy tính lượng tử vẫn còn xa mới có thể phá vỡ mật mã hiện đại, nhưng các nhà phát triển Zcash đang coi khả năng này là một mối đe dọa thực sự. Các kỹ sư của đồng tiền riêng tư này đã xây dựng các kế hoạch ứng phó cho một cỗ máy trong tương lai đủ mạnh để phân tích dữ liệu blockchain cũ và phơi bày nhiều năm hoạt động của người dùng.
Rủi Ro Đối Với Quyền Riêng Tư
Đối với một mạng lưới tập trung vào quyền riêng tư, một cuộc tấn công lượng tử “Q-Day” sẽ tấn công vào cốt lõi của thiết kế của nó. Một cuộc tấn công thành công có thể phơi bày hoạt động trong quá khứ, làm gián đoạn các biện pháp bảo vệ cơ bản và buộc các nhà phát triển phải phản ứng dưới áp lực khi mạng lưới đánh giá lại mô hình bảo mật của mình, theo lời của Sean Bowe, một nhà phát triển và cộng tác viên của Zcash.
“Trong Bitcoin, rủi ro chính là ai đó có thể đánh cắp tiền của bạn, nhưng Zcash phải đối mặt với hai rủi ro,” Bowe nói với Decrypt. “Vì đây là một hệ thống tập trung vào quyền riêng tư, có nguy cơ rằng một máy tính lượng tử có thể phá vỡ mật mã và cho phép ai đó làm giả tiền. Cũng có nguy cơ rằng một cỗ máy lượng tử có thể làm lộ quyền riêng tư của người dùng bằng cách đào sâu vào nhiều năm giao dịch blockchain.”
Quá Trình Phát Triển Zcash
Những mối lo ngại đó đã hình thành cách Zcash phát triển qua các năm. Đồng tiền điện tử này được ra mắt vào năm 2016 dưới sự điều hành của Electric Coin Company và Zooko Wilcox-O’Hearn, dựa trên các công trình học thuật từ Johns Hopkins, MIT và Đại học Tel Aviv. Nó chia sẻ nguồn cung cố định 21 triệu đồng với Bitcoin, có thuật toán proof-of-work và lịch trình giảm một nửa bốn năm một lần, nhưng các bản nâng cấp cần sự chấp thuận của cộng đồng, điều này giữ cho quyền kiểm soát được phân phối giữa các tổ chức độc lập.
Cấu trúc đó và sự tập trung của cộng đồng vào sức khỏe tổng thể của mạng lưới, theo Bowe, giúp dễ dàng hơn trong việc phối hợp các quyết định bảo mật khi mô hình mối đe dọa thay đổi.
“Quyền riêng tư và khả năng chống lại lượng tử là những điều chúng tôi đã suy nghĩ từ lâu,” ông nói. “Chúng tôi sẵn sàng thực hiện các thay đổi lớn về giao thức trong một hoặc hai năm nếu cần, và chúng tôi có thể thu hút mọi người tham gia, ngay cả khi ở các tổ chức khác nhau trong cộng đồng.”
Khả Năng Phục Hồi Lượng Tử
Sự chú ý của ngành công nghiệp đối với mối đe dọa từ máy tính lượng tử đã tiếp tục gia tăng. Đồng sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, gần đây đã cảnh báo rằng, sử dụng Thuật toán Shor, một máy tính lượng tử mạnh mẽ có thể phá vỡ mật mã đường elip được sử dụng bởi Bitcoin và Ethereum sớm nhất vào năm 2028. Nhận xét của ông đã khơi lại cuộc tranh luận về việc các mạng lớn nên chuẩn bị nhanh chóng như thế nào.
Một trong những phản ứng phát triển nhất của Zcash cho đến nay là một đề xuất được gọi là khả năng phục hồi lượng tử. Thay vì chờ đợi một bộ công cụ mật mã an toàn lượng tử đầy đủ, ý tưởng là xây dựng một hệ thống có thể chịu đựng một cuộc tấn công lượng tử đủ lâu để các nhà phát triển nâng cấp mạng lưới.
“Khả năng phục hồi lượng tử, đôi khi được gọi là độ bền lượng tử, là ý tưởng thiết kế một hệ thống có thể chịu đựng một cuộc tấn công lượng tử trong tương lai ngay cả khi nó không an toàn lượng tử hôm nay,” Bowe nói. “Mục tiêu là cấu trúc giao thức sao cho nếu các máy tính lượng tử mạnh mẽ xuất hiện, mạng có thể được tạm dừng, nâng cấp và người dùng vẫn có thể truy cập và chi tiêu quỹ của họ sau đó.”
Triển Vọng Tương Lai
Nếu không có một cơ chế như vậy, Bowe nói, một kẻ tấn công lượng tử sẽ có thể chiếm đoạt các khóa riêng và rút tiền trước khi bất kỳ bản nâng cấp nào có thể có hiệu lực. Với khả năng phục hồi lượng tử, người dùng sẽ có một con đường để bảo tồn quyền kiểm soát quỹ của họ ngay cả khi mật mã đường elip thất bại.
Zcash—đã trở lại tâm điểm chú ý gần đây sau khi giá tăng khoảng 15 lần kể từ ngày 1 tháng 9—không phải là chống lại lượng tử hôm nay, Bowe thừa nhận, nhưng nhiều công việc giao thức cần thiết cho khả năng phục hồi lượng tử đã được hoàn thành. Các bước còn lại liên quan đến phần mềm ví thay vì thay đổi các quy tắc đồng thuận.
“Chúng tôi nên có khả năng phục hồi lượng tử trong ví của chúng tôi vào năm tới,” Bowe nói. “Nó không còn yêu cầu thay đổi giao thức nữa. Bây giờ nó liên quan đến việc thay đổi các ví, và chúng tôi có thể triển khai chúng dễ dàng hơn nhiều.”
Nhìn về phía trước, Bowe cho biết ông tin rằng các máy tính lượng tử có khả năng phá vỡ mật mã đường elip vẫn còn xa hơn so với một số dự đoán. Ông thêm rằng thách thức thực sự sẽ là mạng lưới có thể tổ chức một phản ứng tốt như thế nào khi mối đe dọa trở nên rõ ràng.
“Với Bitcoin, ngay cả khi rủi ro lượng tử thấp, khả năng phản ứng của nó là kém. Hoảng loạn bây giờ có lẽ là điều tốt, vì việc thu hút mọi người tham gia vào những thay đổi cần thiết sẽ chậm và khó khăn,” ông nói. “Trong Zcash, chúng tôi đã suy nghĩ về điều này từ rất lâu, và chúng tôi đã giải quyết nó khi đi, vì vậy những thay đổi còn lại không cảm thấy đáng sợ. Chúng tôi có thể thực hiện và triển khai chúng mà không quá lo lắng.”
Ông nói rằng hai cộng đồng phải đối mặt với cùng một mối đe dọa tồn tại; sự chuẩn bị của họ khác nhau. “Chúng tôi đang ở một vị trí khác và không có lý do gì để hoảng loạn,” ông nói. “Nó thực sự phụ thuộc vào góc nhìn.”
