Giám đốc điều hành của StarkWare giới thiệu Bitcoin an toàn lượng tử để chống lại các mối đe dọa điện toán trong tương lai

• StarkWare CPO đã giới thiệu QSB, một hệ thống nhằm mục đích cho phép các giao dịch Bitcoin chống lại tấn công lượng tử mà không cần thay đổi giao thức mạng.
• QSB sử dụng khả năng tính toán dựa trên GPU để bảo mật các giao dịch thông qua một mô hình PoW mới được gọi là câu đố từ hàm băm sang chữ ký.
• Mặc dù hiệu quả, QSB lại đòi hỏi chi phí tính toán và độ phức tạp cao hơn.

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

Đề xuất "Bitcoin an toàn lượng tử" (Quantum-Safe Bitcoin - 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 xâm phạm mạng lưới Bitcoin.

QSB hướng đến giải quyết vấn đề này 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 này tập trung vào một cơ chế chứng minh công việc mới, một bài toán ghép hàm băm thành chữ ký số. 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 mã băm (digest) sử dụng phương pháp chữ ký một lần (one-time signature), 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 được khả năng chống chịu ngay cả khi tốc độ tính toán lượng tử được tăng lên, khiến các cuộc tấn công dựa trên thuật toán Shor trở nên vô hiệu.

Các giao dịch này hợp lệ theo quy định 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 khoản đầu ra cũng chỉ có thể được sử dụng một lần.

Công trình này dựa trên các nghiên cứu trước đó, bao gồm Binohash của Robin Linus và các cuộc thảo luận trước đây về chữ ký Lamport. Kho lưu trữ được công bố bao gồm các kịch bản và công cụ GPU sẵn sàng sử dụng, cho phép các nhà phát triển thử nghiệm 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 khả năng làm suy yếu tính bảo mật của Bitcoin.

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

Michael Ebiekutan