Vitalik mới: Nếu cuộc tấn công lượng tử xảy ra vào ngày mai, Ethereum sẽ giải quyết vấn đề như thế nào?

Tác giả gốc: Vitalik Buterin

Người dịch: Azuma, Odaily星球日报

Ngày 9 tháng 3, đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin đã công bố một bài viết ngắn với tiêu đề "Làm thế nào để cứu quỹ người dùng khỏi cuộc tấn công lượng tử bất ngờ thông qua hard fork" trên diễn đàn nghiên cứu Ethereum (ethresear.ch).

Trong bài viết, Vitalik đã phác thảo cách Ethereum có thể giảm thiểu tổn thất quỹ người dùng trong trường hợp khẩn cấp nếu cuộc tấn công lượng tử xảy ra vào ngày mai, và các quy trình nào nên được thực hiện để chuyển sang hình thức chống lượng tử, từ đó khôi phục hoạt động bình thường.

Dưới đây là toàn bộ nội dung của Vitalik, được biên dịch bởi Odaily星球日报.

Giả sử máy tính lượng tử có thể hoạt động vào ngày mai, và kẻ xấu đã có được quyền truy cập vào nó bằng một cách nào đó và muốn sử dụng nó để đánh cắp quỹ người dùng, chúng ta nên làm gì?

Sự phát triển của các công nghệ chống lượng tử như chữ ký Winternitz, STARKs chính là để ngăn chặn tình huống này xảy ra. Một khi trừu tượng tài khoản đã sẵn sàng, bất kỳ người dùng nào cũng có thể chuyển đổi ngẫu nhiên sang một phương án chữ ký có khả năng chống lượng tử. Nhưng nếu chúng ta không có nhiều thời gian như vậy, nếu cuộc tấn công lượng tử đến bất ngờ hơn tất cả mọi người tưởng tượng, chúng ta nên làm gì?

Tôi nghĩ rằng, trên thực tế, chúng ta hiện đã có đủ điều kiện để giải quyết vấn đề này thông qua một hard fork phục hồi (recovery fork) tương đối đơn giản. Thông qua giải pháp này, mạng Ethereum sẽ phải thực hiện một hard fork, và người dùng cũng sẽ phải tải xuống phần mềm ví mới, nhưng chỉ có một số ít người dùng có thể mất quỹ của họ.

Mối đe dọa chính từ cuộc tấn công lượng tử như sau. Địa chỉ Ethereum được tính toán thông qua hàm keccak(privtopub(k))[ 12:] trong đó k tương ứng với khóa riêng, privtopub tương ứng với một phép nhân đường cong elip, dùng để chuyển đổi khóa riêng thành khóa công khai.

Khi máy tính lượng tử được hiện thực hóa, phép nhân đường cong elip trên sẽ trở nên khả nghịch (bởi vì thực chất đây là giải quyết vấn đề log rời rạc), nhưng phép toán băm vẫn an toàn. Nếu người dùng chưa thực hiện bất kỳ giao dịch nào, thì chỉ có thông tin địa chỉ được công khai, trong trường hợp này họ vẫn an toàn; nhưng chỉ cần người dùng đã thực hiện ít nhất một giao dịch, chữ ký giao dịch sẽ tiết lộ khóa công khai, điều này có khả năng làm lộ khóa riêng trước máy tính lượng tử. Vì vậy, trong trường hợp này, hầu hết người dùng sẽ phải đối mặt với rủi ro.

Nhưng chúng ta thực sự có cách để giảm thiểu mối đe dọa này, điểm then chốt là, trong thực tế, khóa riêng của hầu hết người dùng được tạo ra thông qua một loạt các phép toán băm. Ví dụ, nhiều khóa riêng được tạo ra theo tiêu chuẩn BIP-32, nó được tạo ra dựa trên một tập hợp các từ ghi nhớ, thông qua một chuỗi các phép toán băm; nhiều phương pháp tạo khóa riêng không phải BIP-32 cũng tương tự, chẳng hạn nếu người dùng sử dụng ví não, nó thường cũng được tạo ra từ một mật khẩu trải qua một loạt các phép toán băm (hoặc là hàm sinh khóa có độ khó trung bình).

Điều này có nghĩa là, giải pháp để đối phó với cuộc tấn công lượng tử bất ngờ thông qua hard fork phục hồi sẽ thực hiện các bước sau:

• Thứ nhất, quay ngược tất cả các khối sau khi cuộc tấn công quy mô lớn xảy ra;
• Thứ hai, vô hiệu hóa chế độ giao dịch truyền thống dựa trên địa chỉ EOA;
• Thứ ba, (nếu lúc đó vẫn chưa được triển khai) thêm một loại giao dịch mới cho phép giao dịch thông qua ví hợp đồng thông minh (chẳng hạn như một phần nội dung trong RIP-7560);
• Thứ tư, thêm loại giao dịch mới hoặc mã thao tác, qua đó người dùng có thể cung cấp chứng minh STARK, nếu chứng minh được thông qua, mã của địa chỉ người dùng sẽ chuyển sang mã đã được xác minh hoàn toàn mới, sau đó người dùng có thể sử dụng địa chỉ mã mới như một ví hợp đồng thông minh.
• Thứ năm, vì lý do tiết kiệm Gas, do dữ liệu chứng minh STARK có kích thước lớn, chúng tôi sẽ hỗ trợ chứng minh STARK theo lô, để thực hiện nhiều chứng minh STARK loại trên cùng một lúc.

Về nguyên tắc, vào ngày mai chúng ta có thể bắt đầu phát triển cơ sở hạ tầng cần thiết để thực hiện hard fork phục hồi này, từ đó giúp hệ sinh thái Ethereum chuẩn bị cho cuộc tấn công lượng tử bất ngờ.