Các nhà phát triển đứng sau BNB Smart Chain đã chứng minh rằng mật mã hậu lượng tử đã có thể hoạt động ngay trên một kiến trúc blockchain trực tiếp, dù quá trình chuyển đổi đi kèm những đánh đổi lớn về kích thước giao dịch và thông lượng. Các phát hiện làm nổi bật cách các mạng lưới có thể dần thích nghi trước các rủi ro dài hạn do máy tính lượng tử gây ra.
* Những điểm chính:
*
* * BNB Smart Chain đã thử nghiệm ML-DSA-44 do NIST hậu thuẫn để chuẩn bị cho các mối đe dọa lượng tử.
* * Thông lượng của BNB giảm 40%-50% khi các giao dịch hậu lượng tử tăng lên 2,5KB trên chuỗi.
* * Các nhà phát triển BNB nhắm tới khả năng chống chịu lượng tử dài hạn khi các tiêu chuẩn bảo mật blockchain phát triển.
*
-
## BNB Smart Chain thúc đẩy thử nghiệm bảo mật lượng tử
Các nhà phát triển BNB Smart Chain đã hoàn tất một đợt thử nghiệm quy mô lớn về mật mã kháng lượng tử, mang đến một trong những minh chứng rõ ràng nhất rằng các mạng blockchain có thể chuyển khỏi các hệ thống mã hóa dễ tổn thương trước khi máy tính lượng tử trở thành mối đe dọa thực tế.
Nghiên cứu tập trung vào việc thay thế các thuật toán mật mã đang được dùng để bảo đảm giao dịch và sự đồng thuận của trình xác thực bằng các lựa chọn hậu lượng tử đã được chuẩn hóa bởi Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST).
Mặc dù các chuyên gia nhìn chung đồng ý rằng máy tính lượng tử có khả năng bẻ khóa mã hóa blockchain hiện đại vẫn còn nhiều năm nữa, ngành công nghiệp đã bắt đầu chuẩn bị cho một tương lai trong đó các hệ thống hiện tại như chữ ký ECDSA và BLS có thể không còn an toàn. Thuật toán Shor, một kỹ thuật điện toán lượng tử, về mặt lý thuyết có thể làm suy yếu mật mã đường cong elliptic vốn là nền tảng của hầu hết các mạng blockchain lớn.
Đề xuất của BNB Smart Chain thay chữ ký giao dịch truyền thống bằng ML-DSA-44, một thuật toán chữ ký dựa trên lattice được chuẩn hóa theo khung FIPS 204 của NIST. Đồng thời, việc tổng hợp phiếu bầu lớp đồng thuận cũng được nâng cấp bằng các bằng chứng pqSTARK.
Những thay đổi này cải thiện đáng kể khả năng kháng các cuộc tấn công lượng tử về mặt lý thuyết, nhưng đồng thời bộc lộ các giới hạn thực tế của hạ tầng blockchain hiện nay.
Theo khuôn khổ mới, kích thước giao dịch trung bình tăng từ khoảng 110 byte lên gần 2,5 kilobyte. Ở cấp mạng, kích thước khối tăng từ xấp xỉ 130 kilobyte lên gần 2 megabyte với tải giao dịch tương đương.
Trong quá trình thử nghiệm, thông lượng giảm từ 40% đến 50% tùy theo điều kiện tải công việc. Hiệu năng liên vùng chịu ảnh hưởng mạnh nhất khi các khối lớn hơn cần nhiều thời gian hơn để lan truyền qua các nút trình xác thực phân bố theo địa lý.
Dù vậy, các nhà phát triển cho biết các kết quả chứng minh rằng việc di chuyển sang chuẩn an toàn với lượng tử là khả thi về mặt kỹ thuật với các tiêu chuẩn và hạ tầng hiện có.
### Bài kiểm tra lượng tử vẫn tương thích với kiến trúc blockchain hiện có
Một bước đột phá quan trọng đến ở lớp đồng thuận. Dù các chữ ký hậu lượng tử riêng lẻ lớn hơn đáng kể so với các chữ ký mật mã hiện có, việc tổng hợp nhờ nén pqSTARK đã giảm chi phí truyền thông của trình xác thực xuống mức có thể quản lý.
Trong một ví dụ, sáu chữ ký của trình xác thực với tổng cộng 14,5 kilobyte đã được nén thành một bằng chứng khoảng 340 byte, tạo ra tỷ lệ nén xấp xỉ 43-1.
Đề xuất cũng duy trì khả năng tương thích với các công cụ blockchain hiện có. Địa chỉ ví vẫn giữ nguyên 20 byte và tiếp tục dựa vào định dạng keccak-256, nghĩa là hầu hết ví, SDK và hạ tầng RPC sẽ không cần thiết kế lại đáng kể.
Các nhà phát triển chọn ML-DSA-44 thay vì các biến thể an toàn lớn hơn do lo ngại về hiệu suất. Dù các phiên bản mạnh hơn mang lại mức bảo vệ lý thuyết cao hơn, chúng cũng tạo ra các chữ ký lớn hơn đáng kể, từ đó làm giảm thông lượng thêm. Nhóm nghiên cứu kết luận rằng ML-DSA-44 cung cấp một biên an toàn đủ lớn dựa trên ước tính rằng các máy tính lượng tử liên quan đến mật mã vẫn còn ít nhất một thập kỷ nữa mới xuất hiện.
Công việc phản ánh sự chuyển dịch ngày càng tăng của ngành hướng tới mật mã dài hạn, khi các mạng blockchain đánh giá cách các kiến trúc hiện có sẽ hoạt động dưới các mô hình kháng lượng tử.
