Các nhà nghiên cứu cho biết có một cách mới để bảo vệ Bitcoin khỏi các cuộc tấn công lượng tử trong tương lai

Các nhà nghiên cứu tại AmericanFortress, một công ty bảo mật và mật mã blockchain có trụ sở tại Wyoming tập trung vào cơ sở hạ tầng tài sản kỹ thuật số và bảo mật hậu lượng tử, đã đề xuất một hệ thống mật mã mà họ cho rằng có thể cho phép Bitcoin và các ví blockchain khác chống lại các cuộc tấn công lượng tử trong tương lai mà không cần thay đổi địa chỉ ví hiện có.

trong một giấy có tiêu đề “ZKPoSP: Bằng chứng không có kiến ​​thức sau lượng tử cho ví xác định phân cấp”, các nhà nghiên cứu của AmericanFortress mô tả việc thay thế chữ ký đường cong elip truyền thống bằng bằng chứng không có kiến ​​thức trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với ví xác định phân cấp.

“Những tiến bộ gần đây trong phần cứng lượng tử, bao gồm cả Google liễu Họ viết: “Trong cài đặt blockchain, nơi các địa chỉ và tiêu chuẩn phái sinh khóa như BIP32, BIP44 và SLIP-10 là cơ sở hạ tầng thống trị để quản lý ví, một máy tính lượng tử chạy thuật toán của Shor có thể khôi phục bất kỳ khóa riêng có đường cong elip nào từ khóa chung tương ứng, đe dọa mọi ví đang được sản xuất hiện nay.”

Nghiên cứu tập trung vào “Ngày Q“, điểm mà tại đó khả năng chịu lỗi máy tính lượng tử có thể sử dụng thuật toán của Shor để lấy khóa riêng từ khóa chung, khiến mật mã đường cong elip được Bitcoin và nhiều chuỗi khối khác sử dụng không an toàn.

Thay vì yêu cầu người dùng di chuyển tiền đến các địa chỉ an toàn lượng tử mới, hệ thống được đề xuất sẽ thay thế chữ ký số bằng bằng chứng không có kiến ​​thức để xác minh quyền sở hữu cụm từ hạt giống của ví. Vì bản thân hạt giống vẫn được giữ bí mật nên các tác giả cho rằng chủ sở hữu hợp pháp vẫn có thể chứng minh quyền kiểm soát ví của họ ngay cả khi các khóa riêng tư riêng lẻ bị xâm phạm.

Bài viết giới thiệu ZKPoSP (Bằng chứng không có kiến ​​thức về xuất xứ hạt giống) và QBIP32, một sơ đồ phái sinh chính được thiết kế để hỗ trợ nhiều đường cong elip trong khi vẫn tương thích với các ví xác định phân cấp hiện có.

Theo nghiên cứu, các nhà nghiên cứu của AmericanFortress đã triển khai hệ thống này trong Rust bằng cách sử dụng máy ảo không có kiến ​​thức RISC Zero. Điểm chuẩn nguyên mẫu cho thấy thời gian tạo bằng chứng là khoảng 12 đến 13 giây và thời gian xác minh là khoảng 9 đến 10 mili giây. Bài viết cũng mô tả chế độ hậu Q-Day giúp giảm thời gian chứng minh cho một số hoạt động.

Nghiên cứu chưa được chấp nhận bởi bất kỳ mạng blockchain nào. Bất kỳ hoạt động triển khai nào cũng sẽ yêu cầu các nhà phát triển, nhà cung cấp ví, sàn giao dịch, thợ đào và người dùng chấp nhận.

Sự quan tâm đến mật mã hậu lượng tử đã tăng lên khi các nhà phát triển blockchain chuẩn bị cho Q-Day. Bitcoin đặt ra một thách thức đặc biệt vì việc tiêu tiền xu sẽ làm lộ các khóa công khai của chúng trên blockchain. Một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể sử dụng các khóa chung đó để lấy khóa riêng và giả mạo chữ ký giao dịch hợp lệ.

Bài viết này là nỗ lực mới nhất trong một loạt nỗ lực trong ngành công nghiệp tiền điện tử nhằm chuẩn bị các mạng blockchain cho một tương lai hậu lượng tử. Đầu tháng này, Project Eleven đề xuất một cơ chế phục hồi sau lượng tử cho phép người dùng chứng minh quyền sở hữu ví Bitcoin thông qua cụm từ gốc thay vì chữ ký số sau Q-Day.

Vào tháng 3, BTQ Technologies đã phát hành phiên bản hoạt động đầu tiên thực hiện của BIP-360 trên mạng thử nghiệm “Lượng tử Bitcoin” chuyên dụng để đánh giá các định dạng giao dịch kháng lượng tử. Vào tháng 5, công ty phân tích blockchain Glassnode ước lượng rằng khoảng 6,04 triệu Bitcoin, khoảng 30% nguồn cung lưu hành, đã có khóa được công khai, trong khi Bộ Thương mại Hoa Kỳ công bố tài trợ hơn 2 tỷ USD cho các công ty điện toán lượng tử và các sáng kiến ​​sản xuất.

Tuần trước, các công ty lớn bao gồm BlackRock, Coinbase, Strategy, Fidelity Digital Assets, Galaxy và các công ty khác đã thành lập Hiệp hội bảo mật Bitcoin, cam kết 15 triệu USD trong ba năm để hỗ trợ nghiên cứu bảo mật Bitcoin và phòng thủ trước các cuộc tấn công lượng tử.