Project Eleven đã giới thiệu một kỹ thuật chứng minh mật mã hậu lượng tử, nhằm giúp người dùng Bitcoin có thể xác minh quyền sở hữu ví sau khi máy tính lượng tử đủ mạnh để phá vỡ cơ chế mã hóa hiện tại. Giải pháp sử dụng đường dẫn dẫn xuất khóa của một ví để chứng minh người dùng kiểm soát một khóa mẹ mà không tiết lộ nó—một kẻ tấn công lượng tử không thể sao chép được, ngay cả sau khi đã xâm phạm khóa riêng của một ví. Kỹ thuật này giải quyết một thách thức cốt lõi trong mô hình bảo mật của Bitcoin: khi máy tính lượng tử có thể dẫn xuất khóa riêng từ khóa công khai, chữ ký số không còn là bằng chứng đáng tin cậy về quyền sở hữu, khiến việc phân biệt chủ sở hữu hợp pháp với kẻ tấn công trở nên không thể.
Project Eleven Dùng Đường Dẫn Dẫn Xuất Khóa Cho Chứng Minh Hậu Lượng Tử
CEO của Project Eleven, Alex Pruden, cho biết trong một chuỗi bài đăng trên X rằng chữ ký số sẽ không còn đáng tin cậy khi máy tính lượng tử có thể dẫn xuất khóa riêng ECC từ khóa công khai. Lúc đó, cả chủ sở hữu hợp pháp lẫn kẻ tấn công lượng tử đều tạo ra các chữ ký giống hệt nhau, khiến quyền sở hữu không thể phân biệt với hành vi giả mạo.
"Sau Q-Day, khi một máy tính lượng tử có thể dẫn xuất khóa riêng ECC từ khóa công khai của nó, một chữ ký hợp lệ không còn chứng minh quyền sở hữu," Pruden viết. "Cả kẻ đối thủ lượng tử và chủ sở hữu hợp pháp đều có thể tạo ra các chữ ký giống hệt nhau."
Giải pháp chuyển việc chứng minh quyền sở hữu hoàn toàn ra khỏi chữ ký. Thay vì dựa vào khóa riêng, kỹ thuật này dùng đường dẫn dẫn xuất khóa của một ví để chứng minh người dùng kiểm soát khóa mẹ—từ đó khóa riêng của ví được tạo ra ban đầu—mà không tiết lộ khóa mẹ đó. Máy tính lượng tử có thể dẫn xuất khóa riêng của ví từ khóa công khai của nó, nhưng không thể làm ngược để tái dựng cụm từ hạt giống hoặc khóa mẹ nằm cao hơn trong phân cấp dẫn xuất.
"Vì vậy, ngay cả sau Q-Day, một kẻ tấn công đã bẻ khóa riêng của địa chỉ của bạn không nắm giữ, và cũng không tính được, cụm từ hạt giống mà nó được dẫn xuất từ," Pruden viết. "Việc chứng minh bạn biết khóa mẹ đó, mà không tiết lộ nó, chỉ là điều mà người sở hữu thực sự mới làm được."
Jim Posen, người duy trì chính hệ thống chứng minh không tri thức Binius mã nguồn mở, đã xây dựng phần hiện thực với nguồn tài trợ từ Project Eleven. Công việc này dựa trên "signature lifting" (kỹ thuật nâng chữ ký), do các nhà nghiên cứu Alon Sattath và Robert Wyborski đề xuất lần đầu. Bản thử nghiệm hiện chưa được kiểm toán và sẽ cần hỗ trợ ở cấp độ giao thức blockchain trước khi triển khai.
Q-Day Đe Dọa Mật Mã Hình Elliptic của Bitcoin
Q-Day là mốc khi một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể phá vỡ mật mã hình elliptic đủ nhanh để nhắm vào các ví Bitcoin đang hoạt động. Khi khóa công khai của một ví đã bị lộ trên chuỗi thông qua một giao dịch trước đó, nó có thể được mọi người, bao gồm cả một kẻ tấn công lượng tử trong tương lai, đọc được. Với đủ năng lực tính toán, khóa công khai đó là đủ để dẫn xuất khóa riêng tương ứng.
Sự xâm phạm phá hủy hoàn toàn giá trị chứng cứ của chữ ký số. Nếu bất kỳ ai có máy tính lượng tử cũng có thể tạo chữ ký hợp lệ cho bất kỳ ví nào, tòa án, các giao thức và cơ chế khôi phục sẽ không thể tiếp tục xem tính hợp lệ của chữ ký là bằng chứng nhận dạng.
Chứng Minh Dựa Trên Dẫn Xuất Nhắm Tới Người Dùng Bỏ Lỡ Khung Di Chuyển
Cơ chế khôi phục được thiết kế cho những người bỏ lỡ một khung di chuyển tương lai sang các địa chỉ an toàn trước lượng tử. Hội đồng tư vấn lượng tử của Coinbase cảnh báo rằng khoảng 7 triệu Bitcoin cuối cùng có thể gặp rủi ro nếu chủ sở hữu không di chuyển kịp thời.
Với nhóm người dùng đó, cách tiếp cận của Project Eleven đưa ra một phương án dự phòng: chứng minh quyền sở hữu thông qua đường dẫn dẫn xuất, không thông qua chữ ký mà một máy lượng tử cũng có thể tạo. Cơ chế này cung cấp nền tảng mật mã để phân biệt chủ sở hữu thực sự với kẻ tấn công.
"Dù tôi rất muốn cả thế giới coi kế hoạch di chuyển sang lượng tử một cách nghiêm túc, thực tế là một số ví tài sản số sẽ bỏ lỡ khung đó," Pruden viết. "Điều này mang lại cho họ một phương án dự phòng: chứng minh quyền sở hữu thông qua dẫn xuất, không phải chữ ký, ngay cả sau khi khung đó đóng lại."
Các Nhà Phát Triển Bitcoin Thúc Đẩy BIP-360 và Nâng Cấp Chống Chịu Lượng Tử
Tháng 2, các nhà phát triển Bitcoin đã đưa BIP-360—một Đề xuất Cải tiến Bitcoin đặt nền tảng cho các nâng cấp chống chịu lượng tử—vào vòng xem xét chính thức. Tháng 3, BTQ Technologies phát hành bản hiện thực hoạt động đầu tiên trên Bitcoin Quantum testnet của mình, giúp các nhà phát triển có thể kiểm thử đề xuất này.
Tháng 6, Tổng thống Donald Trump đã ký các lệnh hành pháp nhằm đẩy nhanh quá trình chuyển đổi của chính phủ liên bang sang mật mã hậu lượng tử. Hội đồng tư vấn lượng tử của Coinbase cũng phát hành một cảnh báo vào thời điểm tương tự, kêu gọi các nhà phát triển blockchain bắt đầu lên kế hoạch di chuyển sang hậu lượng tử ngay lập tức.
FAQ
Q-Day là gì trong bối cảnh bảo mật của Bitcoin?
Q-Day là thời điểm khi một máy tính lượng tử có thể phá vỡ mật mã hình elliptic bảo đảm các giao dịch Bitcoin, khiến kẻ tấn công có thể dẫn xuất khóa riêng từ khóa công khai.
Cách chứng minh của Project Eleven giúp người dùng Bitcoin sau Q-Day như thế nào?
Nó dùng đường dẫn dẫn xuất khóa của một ví để chứng minh quyền sở hữu khóa mẹ mà không tiết lộ nó. Vì máy tính lượng tử không thể tái dựng khóa mẹ đó từ một khóa riêng bị xâm phạm, phương pháp này cho phép chủ sở hữu hợp pháp chứng minh quyền kiểm soát ngay cả sau khi khóa riêng của ví họ đã bị lộ.
Phương thức khôi phục của Project Eleven đã sẵn sàng để dùng trên blockchain chưa?
Không. Bản mẫu hiện chưa được kiểm toán và cần hỗ trợ ở cấp độ giao thức blockchain trước khi có thể dùng vận hành. Đây là một bằng chứng về khái niệm thể hiện tính khả thi kỹ thuật, không phải giải pháp có thể triển khai.
