Ethereum thực hiện thay đổi lớn về mật mã để chuẩn bị cho thời đại lượng tử

Ethereum Foundation quyết định loại bỏ hàm băm Poseidon khỏi lớp nền tảng, chuyển sang sử dụng các lựa chọn như SHA hoặc BLAKE, theo nhà nghiên cứu Justin Drake.

Quyết định này làm thay đổi kế hoạch dài hạn của mạng lưới nhằm chống lại các máy tính lượng tử trong tương lai. Drake đã thông báo về điều này vào ngày 13/08/2024, cho biết đây là kết quả của hành trình nghiên cứu kéo dài suốt 8 năm.

Ethereum loại bỏ Poseidon để chuyển sang bảo mật hậu lượng tử

Ethereum Foundation bắt đầu tài trợ cho các loại “hash SNARK-friendly” từ năm 2018. Poseidon ra mắt vào năm 2019 và nhanh chóng trở thành loại hash SNARK-friendly phổ biến nhất.

Tuy vậy, Drake cho biết các “thiết kế SNARK đột phá” gần đây đã cho thấy các hash chuyên biệt như Poseidon không còn cần thiết nữa.

“Các hàm hash truyền thống sẵn có như SHA2 và BLAKE2s hiện có thể sánh ngang với Poseidon trong một SNARK. Nhìn lại, điểm quan trọng không phải là các hash SNARK-friendly, mà là những SNARK thân thiện với hash,” anh chia sẻ.

Sự chuyển đổi này xuất phát từ các hệ thống bằng chứng sử dụng trường nhị phân, hoạt động trực tiếp với các phép toán ở cấp độ bit của các hash truyền thống. Trước đây, các hệ thống này dựa vào các số nguyên tố lớn, làm cho các phép toán này trở nên tốn kém khi biểu diễn.

Drake nhấn mạnh công trình nghiên cứu Binius của Benjamin Diamond và Jim Posen thực hiện năm 2023, giúp tối ưu kỹ thuật chứng minh cho các loại hash thông thường, kết hợp với nghiên cứu mới mang tên Flock.

Anh cho biết với những thiết kế này, có thể thực hiện khoảng 1 triệu lần gọi hàm hash truyền thống mỗi giây trên 1 chiếc laptop – chỉ chậm hơn khoảng 100 lần so với khi xử lý trực tiếp trên vi xử lý CPU.

Theo dõi chúng tôi trên X để cập nhật tin tức mới nhất

Lý do loại bỏ các cấu trúc rủi ro hơn

Drake cho rằng Ethereum nên sử dụng các giả định bảo mật tối thiểu, nghĩa là chọn những hash cơ bản giúp mạng lưới vững chắc trong nhiều thập kỷ. Anh cũng chỉ ra rằng những hướng đi rủi ro hơn từng gặp trục trặc.

“Khi AI ngày càng giỏi phân tích mật mã, việc tránh các cấu trúc rủi ro như lưới (lattices) và isogenies tỏ ra là lựa chọn đúng đắn. Vài tuần vừa qua khá khắc nghiệt. Các thuật toán ký số dựa trên lattice là ‘HAWK’ và dựa trên isogeny như ‘SQIsign’, vốn thuộc vòng 3 của NIST, đều gặp sự cố. Theo nguồn tin đáng tin cậy của tôi, sắp tới sẽ còn nhiều khó khăn hơn nữa,” anh bổ sung.

Việc chọn các hash truyền thống giúp Ethereum không cần chờ đợi các năm tiếp theo để Poseidon được kiểm chứng, rút ngắn quá trình triển khai. Kế hoạch hiện tại dự kiến sẽ có leanVM phiên bản sản xuất vào năm 2027, còn các cập nhật ở lớp đồng thuận, dữ liệu và thực thi sẽ được lên lịch cho năm 2028.

Sự thay đổi này không làm Poseidon trở nên lỗi thời hay bắt buộc các dự án hiện tại phải chuyển đổi. Đây chỉ là bước chuyển hướng trong thiết kế Layer 1 của Ethereum ở tương lai, và còn phải kiểm chứng khi các hệ thống quy mô lớn tiếp tục vận hành với các hash tiêu chuẩn.

Đăng ký kênh YouTube của chúng tôi để xem các nhà lãnh đạo và phóng viên phân tích chuyên sâu