Giám đốc điều hành StarkWare giới thiệu Bitcoin an toàn lượng tử đối phó đe dọa tính toán tương lai

• Giám đốc Sản phẩm của StarkWare đã giới thiệu QSB, một hệ thống nhằm mục đích cho phép các giao dịch Bitcoin chống lại điện toán lượng tử mà không cần thay đổi giao thức mạng.
• QSB sử dụng điện toán dựa trên GPU để bảo mật các giao dịch thông qua một mô hình PoW mới được gọi là câu đố băm thành chữ ký.
• Mặc dù hiệu quả, QSB đi kèm với chi phí và độ phức tạp tính toán cao hơn.

Giám đốc Sản phẩm của StarkWare, Avihu Levy, hôm thứ Năm đã giới thiệu một phương pháp để thực hiện các giao dịch Bitcoin (BTC) chống lại điện toán lượng tử mà không cần bất kỳ thay đổi nào đối với giao thức cốt lõi của mạng.

Đề xuất này, Bitcoin An toàn Lượng tử (QSB), giải quyết những lo ngại ngày càng tăng về tác động tiềm tàng của điện toán lượng tử đối với Bitcoin.

Hệ thống giao dịch hiện tại của Bitcoin dựa trên mật mã đường cong elliptic, có thể bị phá vỡ bởi các máy tính lượng tử trong tương lai sử dụng thuật toán Shor. Nếu điều đó xảy ra, kẻ tấn công có thể làm giả chữ ký và làm tổn hại mạng Bitcoin.

QSB nhằm mục đích giải quyết vấn đề bằng cách loại bỏ sự phụ thuộc vào các giả định mật mã dễ bị tổn thương trong khi vẫn duy trì khả năng tương thích với cơ sở hạ tầng hiện có của Bitcoin.

QSB giải quyết các rủi ro bảo mật trong giao dịch Bitcoin, giới thiệu cơ chế PoW mới

Hệ thống tập trung vào một cơ chế bằng chứng công việc (PoW) mới, một bài toán ghép hàm băm thành chữ ký. Thay vì dựa vào các thuộc tính của đường cong elliptic, hệ thống yêu cầu người dùng tìm ra một đầu ra hàm băm khớp với cấu trúc của một chữ ký số hợp lệ. Quá trình này đòi hỏi nhiều tài nguyên tính toán và chỉ phụ thuộc vào khả năng chống tìm ảnh ngược của các hàm băm như RIPEMD-160.

Quá trình chi tiêu bao gồm ba giai đoạn chính, tất cả đều được hỗ trợ bởi điện toán GPU. Đầu tiên, giao dịch được cố định thông qua một bước gọi là ghim (pinning). Tiếp theo là hai vòng tính toán bản tóm tắt bằng cách sử dụng các phương pháp chữ ký một lần (OTS), trước khi giao dịch cuối cùng được hoàn thiện.

Theo Avihu Levy, mã GPU được tối ưu hóa có thể xử lý hàng chục đến hàng trăm triệu lần thử mỗi giây, tùy thuộc vào phần cứng. Để tạo ra một giao dịch an toàn lượng tử hiện có giá từ 75 đến 150 đô la cho việc sử dụng GPU trên đám mây, với một thử nghiệm hoàn thành trong khoảng sáu giờ bằng cách sử dụng tám GPU.

Tính bảo mật của hệ thống hoàn toàn dựa vào sức mạnh của các hàm băm. Nó cung cấp khả năng bảo vệ lên đến 118 bit trong điều kiện bình thường và vẫn duy trì khả năng chống chịu ngay cả khi được tăng tốc bằng lượng tử, khiến các cuộc tấn công dựa trên thuật toán Shor trở nên không hiệu quả.

Các giao dịch này hợp lệ theo các quy tắc hiện hành của Bitcoin nhưng được coi là không chuẩn. Do đó, chúng có thể cần được gửi trực tiếp đến thợ đào hoặc thông qua các dịch vụ chuyên biệt. Mỗi đầu ra cũng chỉ có thể được chi tiêu một lần.

Công trình này được xây dựng dựa trên các nghiên cứu trước đó, bao gồm Binohash của Robin Linus và các cuộc thảo luận trước đây xung quanh chữ ký Lamport. Kho lưu trữ được công bố bao gồm các tập lệnh và công cụ GPU sẵn sàng sử dụng, cho phép các nhà phát triển kiểm tra và tái tạo quy trình ngay hôm nay.

Việc giới thiệu QSB xuất phát từ những lo ngại về tốc độ phát triển nhanh chóng của điện toán lượng tử và tiềm năng làm suy yếu mật mã của Bitcoin.

Trong khi đó, BTQ Technologies đã triển khai thành công Đề xuất Cải tiến Bitcoin (BIP) 360 vào cuối tháng 3, giới thiệu mô hình giao dịch chống lượng tử, Pay-to-Merkle-Root (P2MR). Đề xuất này, đang hoạt động trên mạng thử nghiệm của công ty, nhằm mục đích giải quyết các lỗ hổng lâu dài trong Taproot.

Tính đến thời điểm viết bài này, Bitcoin đang giao dịch ở mức gần 72.300 đô la, tăng 2% trong 24 giờ qua.