Nghiên cứu về Quyền Riêng Tư trong Tiền Điện Tử
Nghiên cứu gần đây về quyền riêng tư trong lĩnh vực tiền điện tử đã chỉ ra rằng các hệ thống chứng minh không kiến thức (ZKP), bao gồm Railgun, PrivacyPools, Aleo và Aztec, có khả năng miễn nhiễm về mặt toán học trước các cuộc tấn công lượng tử. Điều này là nhờ vào việc chúng dựa trên an ninh lý thuyết thông tin thay vì mã hóa, có nghĩa là chúng vẫn an toàn ngay cả trước những kẻ tấn công mạnh mẽ, bao gồm cả các máy tính lượng tử trong tương lai.
Phát Hiện Quan Trọng
Tin tức này được công bố vào thứ Ba, mang đến một phát hiện quan trọng: mối đe dọa từ máy tính lượng tử, đã kích hoạt các lộ trình khẩn cấp tại Ripple, Bitcoin và Ethereum, dường như không ảnh hưởng đến các hệ thống chứng minh không kiến thức bảo vệ quyền riêng tư. Nghiên cứu do các nhà nghiên cứu của Coinbase phối hợp cùng các nhóm tại Stanford và Quỹ Ethereum thực hiện đã kết luận rằng các mạng như Railgun và PrivacyPools dựa vào một mô hình an ninh hoàn toàn khác so với mô hình mà máy tính lượng tử được thiết kế để tấn công.
Nghiên cứu đã được chia sẻ với DL News và nhấn mạnh rằng các hệ thống chứng minh không kiến thức “dựa vào các hệ thống lý thuyết thông tin, vốn an toàn ngay cả trước những kẻ tấn công mạnh mẽ vô hạn, nhờ vào cách mà thông tin được cấu trúc và chia sẻ, không phải vì mã hóa.”
Khác Biệt Giữa An Ninh Tính Toán và An Ninh Lý Thuyết Thông Tin
Sự phân biệt này không chỉ là một vấn đề về mức độ, mà còn là một sự khác biệt phân loại giữa an ninh tính toán và an ninh lý thuyết thông tin.
An ninh blockchain tiêu chuẩn, bao gồm cả việc bảo vệ ví Bitcoin và tài khoản Ethereum, dựa vào độ khó tính toán: giả định rằng việc phá vỡ bài toán toán học cơ bản yêu cầu nhiều tính toán hơn bất kỳ kẻ tấn công nào có thể có. Tuy nhiên, máy tính lượng tử sử dụng thuật toán Shor có thể lý thuyết giải quyết một số loại bài toán toán học này nhanh hơn theo cấp số nhân so với máy tính cổ điển, điều này khiến chữ ký đường cong elliptic của Bitcoin trở nên dễ bị tổn thương.
Các chứng minh không kiến thức hoạt động khác, cho phép một bên chứng minh kiến thức về một bí mật mà không tiết lộ bí mật đó, và đảm bảo an ninh đến từ các nguyên tắc lý thuyết thông tin thay vì độ khó tính toán. Ngay cả một máy tính với sức mạnh xử lý vô hạn cũng không thể trích xuất nhiều thông tin hơn những gì chứng minh được thiết kế để tiết lộ. Tính chất cấu trúc này khiến các công cụ bảo mật dựa trên ZKP miễn nhiễm với thuật toán Shor và bất kỳ cuộc tấn công lượng tử nào nhắm vào độ khó tính toán.
Các Hệ Thống Bảo Mật Dựa Trên ZKP
Railgun là một giao thức bảo mật bảo vệ số tiền giao dịch và địa chỉ bằng cách sử dụng chứng minh ZK trên Ethereum. PrivacyPools là một giao thức được thiết kế để cho phép quyền riêng tư tuân thủ bằng cách cho phép người dùng chứng minh rằng quỹ của họ không đến từ các nguồn bị cấm mà không tiết lộ toàn bộ lịch sử giao dịch của họ. Aleo là một blockchain Layer 1 được xây dựng natively xung quanh các chứng minh ZK. Aztec là một Layer 2 của Ethereum với việc thực thi hợp đồng thông minh riêng tư thông qua các chứng minh ZK. Tất cả bốn hệ thống này đều dựa vào an ninh lý thuyết thông tin cho các đảm bảo quyền riêng tư cốt lõi của chúng.
Kết Luận
Kết luận của nghiên cứu Coinbase cho thấy rằng khi các máy tính lượng tử cuối cùng phát triển đến mức đe dọa an ninh chính của Bitcoin, các thuộc tính quyền riêng tư của các mạng này sẽ vẫn được giữ nguyên. Sự dễ bị tổn thương của chúng, nếu có, sẽ đến từ các thành phần khác trong kiến trúc của chúng, chẳng hạn như các chữ ký đường cong elliptic cơ bản được sử dụng để xác thực tài khoản, điều này là một lớp an ninh riêng biệt so với hệ thống chứng minh ZK.
Phát hiện này đến vào thời điểm cuộc tranh luận về rủi ro lượng tử đối với Bitcoin đang tạo ra sự căng thẳng trong quản trị trên toàn hệ sinh thái. Cuộc tranh luận về mối đe dọa lượng tử trong Bitcoin đã tập trung vào việc có nên buộc di chuyển đồng tiền hay dựa vào các nâng cấp tùy chọn. Hạ tầng quyền riêng tư dựa trên ZK hoàn toàn tránh khỏi cuộc tranh luận đó, vì mô hình an ninh cốt lõi của nó đã miễn nhiễm với lượng tử theo thiết kế.
Đối với các nhà phát triển DeFi và người dùng tổ chức đang đánh giá các lựa chọn hạ tầng trong dài hạn, nghiên cứu này cung cấp một cơ sở cụ thể để coi các công cụ bảo mật dựa trên ZK là an toàn hơn về mặt tương lai so với các tài khoản blockchain dựa trên tính minh bạch truyền thống liên quan đến mối đe dọa lượng tử. Đồng sáng lập Ethereum, Vitalik Buterin, đã công khai ủng hộ các giao thức như Railgun trên các cơ sở rộng hơn, lập luận rằng quyền riêng tư nên là một tùy chọn mặc định cho người dùng blockchain. Phát hiện miễn nhiễm với lượng tử thêm một chiều an ninh cho lập luận đó.
