Vitalik Buterin Unveils Ethereum Quantum-Resistance Roadmap

Vitalik Buterin đã phác thảo một kế hoạch bốn mũi nhọn để củng cố Ethereum chống lại các mối đe dọa từ lượng tử, xác định bốn lĩnh vực dễ bị tổn thương nhất: chữ ký của người xác thực, lưu trữ dữ liệu, chữ ký tài khoản người dùng và các chứng minh không kiến thức. Khi các tiêu đề chỉ ra rủi ro lượng tử trong toàn bộ tiền điện tử, bao gồm cả các cuộc thảo luận xung quanh Bitcoin (CRYPTO: BTC) và các chuỗi khác, người đồng sáng lập Ethereum lập luận rằng một con đường nâng cấp cẩn thận với tầm nhìn dài hạn là điều cần thiết. Trong một bài viết vào thứ Năm, ông đã mô tả một lộ trình phụ thuộc vào việc chọn một hàm băm hậu lượng tử cho tất cả các chữ ký - một vấn đề có thể xác định tư thế bảo mật của mạng trong nhiều năm. Cuộc thảo luận này vang vọng các đề xuất trước đó, bao gồm ý tưởng Lean Ethereum của Justin Drake được đề xuất vào tháng 8 năm 2025.

Những điểm chính rút ra

  • Buterin xác định bốn trụ cột cho khả năng kháng lượng tử: chữ ký của validator, lưu trữ dữ liệu, chữ ký tài khoản người dùng và chứng cứ không kiến thức, định hình một sự nâng cấp toàn diện thay vì các sửa chữa từng phần.

  • Kế hoạch tính toán thay thế các chữ ký BLS hiện tại bằng các chữ ký dựa trên hàm băm nhẹ, an toàn với lượng tử, với việc lựa chọn hàm băm mang lại những tác động lâu dài cho mạng.

  • Lưu trữ dữ liệu sẽ chuyển từ KZG sang STARKs, một bước đi nhằm bảo tồn khả năng xác minh trong khi tăng cường khả năng chống lại lượng tử, mặc dù có nhiều công việc kỹ thuật đáng kể phía trước.

  • Tài khoản người dùng sẽ chuyển từ ECDSA sang các chữ ký tương thích với các sơ đồ dựa trên lưới, có khả năng chống lại lượng tử, mặc dù chi phí gas cao hơn là một mối lo ngại.

  • Một giải pháp lâu dài tập trung vào các chữ ký đệ quy lớp giao thức và tổng hợp chứng cứ để giữ chi phí xác minh trên chuỗi ở mức kiểm soát, có khả năng cho phép khả năng mở rộng lớn cho các chứng cứ chống lại lượng tử.

  • Cuộc trò chuyện nhắc đến các nghiên cứu đang diễn ra, bao gồm các cuộc thảo luận ETHresearch về các phương pháp recursive-STARK và nỗ lực Strawmap rộng lớn hơn để tăng tốc độ hoàn tất và thông lượng.

Các mã được đề cập: $BTC, $ETH

Cảm xúc: Trung lập

Bối cảnh thị trường: Sự thúc đẩy hướng tới các nguyên thủy chống lại lượng tử diễn ra trong bối cảnh các nâng cấp mạng đang diễn ra và một động thái rộng hơn hướng tới các chứng cứ không kiến thức có thể mở rộng, với các nhà phát triển cân nhắc về bảo mật, hiệu quả và khả năng tồn tại lâu dài khi họ lên kế hoạch cho các chuyển đổi nhiều năm.

Tại sao điều đó quan trọng

Cách tiếp cận bốn phương diện đối với khả năng kháng lượng tử không chỉ là một bài tập lý thuyết; nó chỉ ra cách Ethereum dự định bảo tồn lòng tin của người dùng khi mối đe dọa lượng tử đang rình rập. Nếu hiệu quả, một lớp chữ ký dựa trên hàm băm có thể trở thành tiêu chuẩn thực tế cho bảo mật sau lượng tử, định hình cách người dùng tương tác với ví, hợp đồng thông minh và sự tham gia của các validator trong nhiều năm tới. Quyết định về hàm băm là đặc biệt quan trọng: một khi một tiêu chuẩn được chọn, nó có xu hướng định hình giao thức trong một thế hệ, ảnh hưởng đến công cụ, yêu cầu phần cứng và khả năng tương thích với các tiến bộ mật mã trong tương lai.

Về lưu trữ dữ liệu, kế hoạch thay thế KZG bằng STARKs phản ánh một sự thay đổi tinh tế trong các giả định mật mã. STARKs được ca ngợi vì khả năng chống lại lượng tử và tính minh bạch, nhưng việc tích hợp chúng vào khả năng lưu trữ và xác minh dữ liệu của Ethereum sẽ yêu cầu nỗ lực kỹ thuật đáng kể, tối ưu hóa và kiểm toán an ninh nghiêm ngặt. Buterin đã định hình nó như “có thể quản lý, nhưng còn nhiều công việc kỹ thuật phải làm.” Bước đi này sẽ cân bằng nhu cầu về các đảm bảo mạnh mẽ sau lượng tử với các thực tế thực tiễn của một mạng đang hoạt động, được sử dụng toàn cầu.

Chữ ký tài khoản đại diện cho một biên giới khác. Ethereum hiện phụ thuộc vào ECDSA, một phần thiết yếu của hệ sinh thái mật mã ngày nay. Việc chuyển sang một hệ thống có thể tiếp nhận các sơ đồ an toàn với lượng tử dựa trên lưới hoặc khác có thể gây ra tải tính toán nặng hơn và chi phí gas cao hơn trong ngắn hạn. Tuy nhiên, lợi ích lâu dài có thể là một mạng lưới vẫn an toàn ngay cả khi khả năng tính toán lượng tử phát triển. Buterin chỉ ra một giải pháp lâu dài—tổng hợp chữ ký và chứng cứ đệ quy lớp giao thức—có thể giảm đáng kể chi phí gas bằng cách xác minh nhiều chữ ký và chứng cứ trong một khung duy nhất. Nếu được thực hiện, cách tiếp cận đó có thể mở khóa các giao dịch an toàn với lượng tử mà không làm giảm tính khả dụng.

Một chủ đề trung tâm trong cuộc thảo luận là sự cân bằng giữa tính thực tiễn ngay lập tức và bảo mật lâu dài. Các chữ ký an toàn với lượng tử không phải là một nâng cấp thẩm mỹ; chúng làm thay đổi các đường dẫn dữ liệu cốt lõi, từ cách các validator xác minh các khối đến cách người dùng ký các giao dịch và cách các chứng cứ được xác minh. Cộng đồng blockchain ngày càng nhận ra rằng một lựa chọn mật mã “một kiểu cho tất cả” có thể không đủ; thay vào đó, một chiến lược phân lớp—nơi các nguyên thủy truyền thống cùng tồn tại với các lựa chọn thay thế sau lượng tử và nơi các kỹ thuật đệ quy tối ưu hóa xác minh—có thể định nghĩa tư thế bảo mật của Ethereum trong nhiều năm tới.

Ngoài các chi tiết mật mã cụ thể, cuộc trò chuyện được gắn kết trong các thử nghiệm học thuật và phát triển đang diễn ra. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã khám phá các khái niệm recursive-STARK để nén băng thông và tính toán, bao gồm các cuộc thảo luận về một mempool hiệu quả băng thông khai thác các chứng cứ đệ quy. Dòng điều tra này phản ánh nỗ lực rộng lớn hơn của Ethereum hướng tới tính toán có thể mở rộng, có thể xác minh mà vẫn khả thi trong một thế giới hậu lượng tử. Cuộc thảo luận cũng nhắc đến kế hoạch nâng cấp trong thực tế, chẳng hạn như Lean Ethereum, mà Justin Drake đề xuất vào tháng 8 năm 2025 như một khung thực tiễn để tăng tốc độ sẵn sàng lượng tử mà không làm mất ổn định các hoạt động hiện tại.

Song song, các cuộc trò chuyện về quản trị và lộ trình tiếp tục diễn ra trong Quỹ Ethereum và cộng đồng phát triển rộng hơn. Các bài đăng của chính Buterin đã làm nổi bật những kỳ vọng rằng tiến trình trên “Strawmap” có thể mang lại sự giảm dần trong cả thời gian slot và thời gian hoàn tất, tín hiệu một con đường linh hoạt hơn hướng tới bảo mật mà không làm mất đi tính phi tập trung hoặc trải nghiệm người dùng. Những thay đổi kiến trúc đang được xem xét—từ các sơ đồ chữ ký đến các giao thức xác minh dữ liệu—cần phải hòa hợp với những kỳ vọng hoạt động này để giảm thiểu sự gián đoạn trong khi tối đa hóa khả năng phục hồi chống lại các mối đe dọa trong kỷ nguyên lượng tử.

Những gì cần theo dõi tiếp theo

  • Cập nhật về Lean Ethereum: Bất kỳ cột mốc hoặc triển khai testnet chính thức nào cho thấy các thành phần sẵn sàng lượng tử thực tế trong hành động.

  • Lựa chọn hàm băm cho các chữ ký sau lượng tử: Các tiêu chí, chứng minh an ninh và tác động trên toàn mạng của việc chọn một tiêu chuẩn lâu dài.

  • Tiến trình hướng tới lưu trữ dữ liệu dựa trên STARK: Lịch trình kỹ thuật, tiêu chuẩn hiệu suất và chiến lược xác minh trên chuỗi.

  • Sự chấp nhận các chữ ký dựa trên lưới hoặc thay thế cho tài khoản người dùng: Những thay đổi đối với ví, thư viện khách hàng và khả năng tương thích công cụ.

  • Thực hiện các chữ ký đệ quy và tổng hợp chứng cứ: Thời gian thực tế, đánh giá tác động gas và các thay đổi giao thức tiềm năng cần thiết để hỗ trợ một mô hình như vậy.

Nguồn & xác minh

  • Lộ trình kháng lượng tử của Vitalik Buterin và các cuộc thảo luận liên quan: https://x.com/VitalikButerin/status/2027075026378543132

  • Đề xuất Lean Ethereum của Justin Drake: https://cointelegraph.com/news/justin-drake-proposes-lean-ethereum

  • Tiêu đề về mối đe dọa lượng tử đối với Bitcoin: https://cointelegraph.com/news/saylor-says-quantum-threat-to-bitcoin-is-more-than-10-years-out-expects-coordinated-global-upgrade-if-risk-emerges

  • Thảo luận về lưu trữ dữ liệu chống lại lượng tử và STARKs so với KZG: https://cointelegraph.com/news/vitalik-details-roadmap-for-faster-quantum-resistant-ethereum

  • Ưu tiên giới hạn gas lượng tử của Quỹ Ethereum và các cân nhắc giao thức: https://cointelegraph.com/news/ethereum-foundation-quantum-gas-limit-priorities-protocol

  • Thời gian dự kiến ​​và Strawmap liên quan: https://cointelegraph.com/magazine/bitcoin-7-years-upgrade-post-quantum-bip-360-co-author/

  • Khái niệm mempool recursive-STARK: https://ethresear.ch/t/recursive-stark-based-bandwidth-efficient-mempool/23838

Lộ trình khả năng chống lượng tử của Ethereum: bốn biên giới và con đường phía trước

Con đường của Ethereum hướng tới khả năng kháng lượng tử, như Buterin đã trình bày, tập trung vào bốn lĩnh vực quan trọng: chữ ký của validator, lưu trữ dữ liệu, chữ ký tài khoản người dùng và chứng cứ không kiến thức. Đề xuất kêu gọi thay thế chữ ký đồng thuận Boneh-Lynn-Shacham (BLS) hiện tại bằng một lựa chọn nhẹ, dựa trên hàm băm, an toàn sau lượng tử. Việc lựa chọn hàm băm được nhấn mạnh là một quyết định lâu dài, có khả năng khóa lại một cách tiếp cận trong nhiều năm tới. Sự chuyển đổi này nhằm bảo tồn tính toàn vẹn của hoạt động của validator trong khi giảm thiểu rủi ro rằng máy tính lượng tử có thể phá vỡ các chữ ký hiện tại được sử dụng để xác nhận các khối và giao dịch.

Song song, lớp dữ liệu sẽ chuyển từ lưu trữ dựa trên KZG sang STARKs, một bước đi được thiết kế để duy trì khả năng xác minh dưới áp lực lượng tử. Buterin lưu ý rằng đây là một chuyển tiếp có thể quản lý về mặt kỹ thuật, nhưng nó yêu cầu nỗ lực kỹ thuật đáng kể để tích hợp liền mạch với các cơ chế lưu trữ và xác minh dữ liệu hiện có của Ethereum. Nếu được thực hiện, sự thay đổi này sẽ giải quyết một lỗ hổng cốt lõi bằng cách đảm bảo rằng các chứng cứ dữ liệu vẫn có thể xác minh ngay cả trong kỷ nguyên lượng tử, mà không làm giảm hiệu suất mạng.

Về tài khoản người dùng, kế hoạch hình dung sự tương thích rộng hơn với các sơ đồ chữ ký ngoài ECDSA, bao gồm các phương pháp dựa trên lưới có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử. Thách thức thực tế ở đây là tiêu thụ gas: các chữ ký an toàn với lượng tử thường khó tính toán hơn, điều này có thể làm tăng chi phí gas trong ngắn hạn. Tuy nhiên, lợi ích lâu dài sẽ là một mạng lưới có thể hoạt động an toàn ngay cả khi phần cứng lượng tử tiên tiến có khả năng phá vỡ các khóa mật mã truyền thống. Để cân bằng tải trọng tính toán bổ sung, Buterin chỉ ra một giải pháp lớp giao thức—tổng hợp chữ ký và chứng cứ đệ quy—có thể giảm đáng kể chi phí gas trên chuỗi bằng cách hợp nhất công việc xác minh thành các khung chính xác thực hiện xác minh hàng ngàn chữ ký hoặc chứng cứ cùng một lúc.

Các chứng cứ chống lại lượng tử đặt ra một rào cản chi phí khác, thúc đẩy cùng chiến lược tổng hợp. Thay vì xác minh từng chữ ký và chứng cứ trên chuỗi một cách riêng lẻ, một cấu trúc tổng hợp duy nhất—một khung xác minh tổng thể—sẽ ủy quyền cho hàng ngàn xác minh phụ trong một hoạt động duy nhất. Cách tiếp cận này có thể giảm gánh nặng xác minh mỗi giao dịch xuống gần bằng không trong thực tế, cho phép một mô hình có thể mở rộng cho các khối lượng công việc chứng cứ sau lượng tử. Câu chuyện cũng phản ánh nghiên cứu đang diễn ra, bao gồm các cuộc thảo luận xung quanh một mempool hiệu quả băng thông dựa trên recursive-STARK, hình dung dòng dữ liệu và xác minh hiệu quả hơn dưới tải trọng nặng.

Cuối cùng, các cuộc thảo luận về Strawmap gợi ý một nhịp độ rộng lớn hơn cho việc nâng cấp mạng. Buterin và các nhà nghiên cứu dự đoán những cải tiến dần dần trong thời gian slot và độ hoàn tất, tín hiệu nhịp độ có tính toán cho việc nâng cấp các nguyên thủy mật mã mà không gây ra các nhánh gây rối. Sự hội tụ của những chủ đề này—các nâng cấp chữ ký, sự thay đổi lưu trữ dữ liệu và hiệu quả dựa trên tổng hợp—vẽ ra một tương lai nơi Ethereum (ETH) vẫn an toàn và có thể sử dụng khi khả năng lượng tử phát triển. Cuộc đối thoại xung quanh những chủ đề này phản ánh một cách tiếp cận trưởng thành, dựa trên bằng chứng về quản trị và kỹ thuật, cân bằng bảo mật lý thuyết với thực tế của một hệ sinh thái trị giá hàng tỷ đô la.

Bài viết này ban đầu được xuất bản dưới dạng Vitalik Buterin tiết lộ lộ trình kháng lượng tử của Ethereum trên Crypto Breaking News – nguồn tin cậy của bạn cho tin tức crypto, tin tức Bitcoin và cập nhật blockchain.