Vitalik Buterin đề xuất đại tu mật mã Ethereum trước nguy cơ lượng tử

Vitalik Buterin, đồng sáng lập Ethereum, hôm thứ Năm đã kêu gọi một cuộc đại tu toàn diện nền tảng mật mã của mạng lưới, cảnh báo rằng các bước tiến trong điện toán lượng tử có thể phá vỡ những thành phần cốt lõi của giao thức. Ông đồng thời phác thảo lộ trình nhiều giai đoạn nhằm thay thế các cơ chế hiện tại bằng giải pháp kháng lượng tử.

Trong bài đăng trên X, Buterin chỉ ra bốn khu vực dễ bị tổn thương: chữ ký BLS ở tầng đồng thuận, công cụ đảm bảo tính sẵn có dữ liệu KZG commitments, thuật toán chữ ký ECDSA được sử dụng cho tài khoản người dùng tiêu chuẩn, và các hệ thống bằng chứng không kiến thức (zero-knowledge) được ứng dụng trong các ứng dụng và mạng layer-2.

Theo ông, từng thành phần có thể được xử lý theo từng bước, với giải pháp chuyên biệt ở mỗi tầng của giao thức. “Một yếu tố quan trọng ở thượng nguồn là lựa chọn hàm băm,” Buterin viết. “Đây có thể là ‘hàm băm cuối cùng của Ethereum’, vì vậy cần được cân nhắc kỹ lưỡng.”

Động thái này diễn ra trong bối cảnh Ethereum Foundation nâng bảo mật hậu lượng tử (post-quantum security) lên thành ưu tiên hàng đầu.

Now, the quantum resistance roadmap.

Today, four things in Ethereum are quantum-vulnerable:

* consensus-layer BLS signatures
* data availability (KZG commitments+proofs)
* EOA signatures (ECDSA)
* Application-layer ZK proofs (KZG or groth16)

We can tackle these step by step:…

— vitalik.eth (@VitalikButerin) February 26, 2026

Rủi ro từ điện toán lượng tử

Máy tính lượng tử được xem là mối đe dọa đối với Ethereum, Bitcoin và toàn bộ ngành crypto vì chúng có thể phá vỡ cơ chế mật mã khóa công khai đang bảo vệ ví và chữ ký giao dịch. Khi đó, kẻ tấn công có thể suy ra khóa riêng từ khóa công khai đã lộ diện và chiếm đoạt tài sản.

Để chủ động ứng phó, Ethereum Foundation đã thành lập một nhóm chuyên trách về hậu lượng tử vào tháng 1. Đầu tháng này, tổ chức cũng công bố kế hoạch nâng cấp gồm bảy đợt fork mang tên “Strawmap”, nhằm tích hợp chữ ký kháng lượng tử và mật mã thân thiện với STARK vào thiết kế đồng thuận của mạng lưới đến năm 2029.

Thay thế BLS và tái cấu trúc tầng đồng thuận

Ở tầng đồng thuận, Buterin đề xuất thay thế chữ ký BLS — vốn được các validator sử dụng để xác thực block — bằng các giải pháp dựa trên hàm băm, vốn được giới nghiên cứu đánh giá có khả năng chống lại tấn công lượng tử tốt hơn.

Ông cũng gợi ý sử dụng STARK, một dạng bằng chứng không kiến thức, để nén nhiều chữ ký của validator thành một xác thực duy nhất, qua đó giảm tải dữ liệu trên chuỗi.

Đánh đổi ở tầng dữ liệu

Đối với tính sẵn có dữ liệu, Buterin thừa nhận sẽ tồn tại các đánh đổi kỹ thuật. Ethereum hiện dựa vào KZG commitments để xác minh dữ liệu block được cấu trúc và công bố đầy đủ. STARK có thể thực hiện chức năng tương tự, nhưng thiếu một thuộc tính toán học gọi là tính tuyến tính — yếu tố cho phép triển khai cơ chế lấy mẫu dữ liệu hai chiều.

“Điều này vẫn khả thi, nhưng sẽ làm phức tạp đáng kể khâu hậu cần nếu muốn hỗ trợ lựa chọn blob phân tán,” ông cho biết.

Chi phí gas tăng mạnh và giải pháp tổng hợp đệ quy

Việc chuyển sang mật mã kháng lượng tử kéo theo chi phí gas tăng vọt. Hiện tại, xác minh một chữ ký ECDSA tiêu tốn khoảng 3.000 gas, trong khi chữ ký kháng lượng tử dựa trên hàm băm có thể tiêu tốn khoảng 200.000 gas.

Chênh lệch còn lớn hơn với các hệ thống bằng chứng: một ZK-SNARK hiện tiêu tốn từ 300.000 đến 500.000 gas để xác minh, trong khi STARK kháng lượng tử có thể lên tới khoảng 10 triệu gas — mức chi phí quá cao đối với phần lớn ứng dụng quyền riêng tư và layer-2.

Giải pháp, theo Buterin, là triển khai cơ chế tổng hợp chữ ký và bằng chứng đệ quy ở tầng giao thức, dựa trên Đề xuất cải tiến Ethereum (EIP) 8141.

Theo EIP-8141, mỗi giao dịch sẽ bao gồm một “khung xác thực” có thể được thay thế bằng một STARK chứng minh giao dịch được thực thi chính xác. Tất cả các khung xác thực trong một block sau đó có thể được tổng hợp thành một bằng chứng duy nhất, giúp duy trì kích thước dữ liệu on-chain ở mức nhỏ ngay cả khi từng chữ ký riêng lẻ trở nên lớn hơn.

Buterin cho biết quá trình tạo bằng chứng có thể diễn ra ở tầng mempool thay vì trong giai đoạn sản xuất block, với các node lan truyền giao dịch hợp lệ mỗi 500 mili giây kèm theo bằng chứng hợp lệ.

“Điều này khả thi, nhưng còn rất nhiều công việc kỹ thuật cần hoàn thiện,” ông nhấn mạnh.

• Vitalik Buterin bán 17.196 ETH trị giá gần 35 triệu USD, vượt mức phân bổ ban đầu
• Vitalik Buterin: DeFi là giá trị cốt lõi của Ethereum, ưu tiên tài chính phi tập trung thực chất

Thạch Sanh