Sự sẵn sàng chống lại mối đe dọa lượng tử của Solana bộc lộ một thỏa hiệp khắc nghiệt: bảo mật vs tốc độ

Crypto đã dành nhiều năm để ám ảnh về tốc độ, phí và khả năng mở rộng. Giờ đây, có lẽ nó phải đối mặt với một câu hỏi mang tính tồn tại hơn: điều gì sẽ xảy ra khi lớp bảo mật cốt lõi của nó bị phá vỡ?

Câu hỏi đó đang chuyển từ lý thuyết sang mức độ khẩn cấp. Các máy tính lượng tử—những cỗ máy sử dụng các nguyên lý của vật lý lượng tử để xử lý thông tin theo những cách cơ bản khác với máy tính ngày nay—có thể cuối cùng sẽ giải được các dạng bài toán toán học nền tảng cho mã hóa hiện đại.

Các thảo luận về mật mã hậu lượng tử đã được đẩy mạnh trong toàn ngành trong những tuần gần đây, đặc biệt sau khi có nghiên cứu mới từ Google và các cộng tác viên học thuật cho thấy rằng một ngày nào đó các hệ thống như vậy có thể bẻ gãy rộng rãi các cơ chế mã hóa đang được dùng, qua đó có thể “bẻ khóa” các hệ thống như của Bitcoin trong vài phút thay vì vài năm.

Trong khi các nhà phát triển Bitcoin gấp rút tìm kiếm một giải pháp và Ethereum chuẩn bị cho sự kiện đó, Solana đang cố gắng đi trước kịch bản này.

Công ty mật mã Project Eleven đã bắt tay với Solana Foundation để thử nghiệm bảo mật hậu lượng tử—công nghệ được thiết kế để chịu được các cuộc tấn công lượng tử có thể khiến mật mã ngày nay trở nên lỗi thời. Những công việc ban đầu đã bắt đầu lộ ra một thực tế khó khăn: làm cho Solana “an toàn trước lượng tử” có thể phải đánh đổi lấy hiệu năng—thứ vốn định nghĩa nên nó.

Trên thực tế, nỗ lực đó đã đồng nghĩa với việc chuyển từ lý thuyết sang thử nghiệm trực tiếp. Project Eleven đã làm việc với hệ sinh thái Solana để mô phỏng mạng sẽ hoạt động ra sao nếu mật mã hiện tại của nó được thay thế, bao gồm việc triển khai một môi trường thử nghiệm bằng chữ ký kháng lượng tử—những “khóa” số cho phép ủy quyền các giao dịch. Mục tiêu không chỉ là chứng minh công nghệ hoạt động, mà còn là hiểu điều gì sẽ bị hỏng khi nó được đẩy lên quy mô.

Những kết quả ban đầu cho thấy một sự đánh đổi rõ ràng.

Các “chữ ký” mới—an toàn trước lượng tử—dùng để phê duyệt giao dịch lớn và nặng hơn nhiều so với các loại đang dùng hiện nay, khoảng từ 20 đến 40 lần. Alex Pruden, CEO của Project Eleven—người đã sáng lập dự án sau nhiều năm trong lĩnh vực crypto và vốn đầu tư mạo hiểm—cho biết trong chia sẻ với CoinDesk rằng ông mang đến cho bài toán này sự kết hợp giữa kinh nghiệm quân đội và kinh nghiệm ngành công nghiệp. Điều đó có nghĩa là mạng có thể xử lý được far fewer giao dịch cùng lúc. Trong thử nghiệm, một phiên bản Solana dùng mật mã mới này chạy chậm hơn khoảng 90% so với hiện tại, Pruden nói.

Sự đánh đổi đó đâm thẳng vào cốt lõi trong thiết kế của Solana. Blockchain đã xây dựng danh tiếng của mình dựa trên thông lượng cao và độ trễ thấp, định vị nó như một trong những mạng nhanh nhất trong crypto. Nhưng mật mã hậu lượng tử—dù an toàn hơn trước các mối đe dọa trong tương lai—lại đi kèm dữ liệu nặng hơn và yêu cầu tính toán lớn hơn, khiến việc duy trì các tốc độ đó trở nên khó khăn.

‘Pick any wallet’

Solana cũng có thể đối mặt với một thách thức cấu trúc trước mắt hơn so với các đối thủ của mình.

Khác với Bitcoin và Ethereum, nơi các địa chỉ ví thường được suy ra từ các khóa công khai đã được băm, Solana hiển thị trực tiếp các khóa công khai. Khác biệt đó trở nên đặc biệt quan trọng trong một kịch bản lượng tử. “Trên Solana, 100% của mạng là dễ bị tổn thương,” Pruden nói.

“Một máy tính lượng tử có thể chọn bất kỳ ví nào và ngay lập tức bắt đầu thử khôi phục khóa riêng.”

Pruden, cựu Army Green Beret, lần đầu quan tâm đến Bitcoin khi đang được triển khai ở Middle East, sau đó làm việc tại Coinbase và tham gia nhóm venture team của Andreessen Horowitz trong quỹ đầu tiên. Ông tiếp đó trở thành một trong những lãnh đạo sớm tại blockchain Aleo tập trung vào quyền riêng tư, trước khi khởi động Project Eleven—một công ty tập trung chuẩn bị các tài sản số cho điều mà ông gọi là “Q-day”, thời điểm mà máy tính lượng tử có thể bẻ gãy mật mã ngày nay.

Trong khi đó, một số nhà phát triển trong hệ sinh thái Solana lại đang tìm kiếm các bản vá đơn giản và tức thời hơn. Một ví dụ là thứ được gọi là ‘Winternitz Vaults’, sử dụng một kiểu mật mã khác—được cho là an toàn hơn trước các cuộc tấn công lượng tử. Thay vì thay đổi toàn bộ mạng, các công cụ này tập trung bảo vệ từng ví cá nhân, mang lại cho người dùng cách để bảo mật tiền của họ ngay lúc này, trong khi các bản nâng cấp lớn hơn trên toàn hệ thống vẫn đang được tìm cách hoàn thiện.

Dù có những trở ngại đó, Solana đã tiến nhanh hơn nhiều phần của ngành ít nhất ở một khía cạnh: thử nghiệm. “Có điều gì đó rất cụ thể,” Pruden nói. “Chúng tôi thực sự có một testnet với các chữ ký hậu lượng tử.” Ông nói thêm rằng Solana Foundation “xứng đáng được ghi nhận vì ít nhất đã tham gia và muốn làm công việc đó.”

Trong toàn bộ crypto, mức độ gắn kết như vậy vẫn còn hiếm. Trong khi một số hệ sinh thái, đáng chú ý nhất là Ethereum, đã bắt đầu thảo luận về các lộ trình di cư dài hạn thì việc triển khai cụ thể vẫn còn hạn chế.

Thách thức lớn hơn không chỉ mang tính kỹ thuật mà còn mang tính xã hội: việc nâng cấp mật mã trong các hệ thống phi tập trung cần có sự phối hợp giữa các nhà phát triển, các trình xác thực (validators), các ứng dụng và người dùng—tất cả đều phải tiến theo tuần tự.

Với Pruden, rủi ro là ngành sẽ chờ quá lâu mới bắt đầu quá trình đó. “Đây là một vấn đề của ngày mai—cho đến khi nó trở thành vấn đề của hôm nay,” ông nói. “Và rồi phải mất bốn năm để sửa.”

Read more: Here’s how bitcoin, Ethereum and other networks are preparing for the looming quantum threat