Ethereum đang lên kế hoạch chuyển sang hệ mật mã kháng lượng tử vào khoảng năm 2029, trong bối cảnh mạng lưới này cho rằng không thể trì hoãn việc chuẩn bị trước rủi ro từ máy tính lượng tử.

Ngày 8/4 (giờ địa phương), Cointelegraph cho biết mối đe dọa từ máy tính lượng tử chưa hiện hữu trong ngắn hạn, nhưng Ethereum vẫn xem đây là bài toán phải xử lý sớm do quá trình nâng cấp một mạng blockchain toàn cầu đòi hỏi nhiều năm chuẩn bị.

Hiện nay, hệ mật mã của Ethereum vẫn an toàn trước năng lực tính toán truyền thống. Tuy nhiên, nếu máy tính lượng tử phát triển đến mức đủ mạnh, khóa riêng có thể bị bẻ khóa, khiến khối tài sản trị giá hàng chục tỷ USD rơi vào vòng rủi ro. Theo Ethereum, việc ứng phó không thể thực hiện trong thời gian ngắn vì đòi hỏi phải thiết kế lại giao thức, phối hợp trên toàn hệ sinh thái và kiểm chứng ở quy mô lớn.

Thách thức lớn nhất nằm ở hiệu năng. Các thuật toán kháng lượng tử thường tạo ra chữ ký có kích thước lớn hơn, đồng thời làm tăng chi phí tính toán trong quá trình xác minh. Nhiều phương án cũng chưa có cơ chế tổng hợp hiệu quả tương đương chữ ký BLS mà lớp đồng thuận của Ethereum đang sử dụng.

Áp lực này thể hiện rõ nhất ở lớp đồng thuận. Hiện các chữ ký từ hàng nghìn validator được tổng hợp hiệu quả nhờ chữ ký BLS, qua đó giảm băng thông, rút ngắn thời gian xác minh và hỗ trợ khả năng mở rộng của mạng. Nếu chỉ thay thế bằng một giải pháp có chi phí tính toán cao hơn, tốc độ lan truyền khối có thể chậm lại, gánh nặng đối với validator tăng lên và hiệu quả chung của toàn mạng bị ảnh hưởng.

Thay vì thay thế đơn thuần, Ethereum đang nghiêng về phương án thiết kế lại kiến trúc. Trọng tâm của hướng đi này là cơ chế tổng hợp dựa trên SNARK, cho phép gộp nhiều bằng chứng mật mã “nặng” thành một bằng chứng nén để xác minh. Ở lớp thực thi, chi phí gas có thể tăng nhẹ do việc xác minh chữ ký trở nên phức tạp hơn. Ethereum cũng đang xem xét điều chỉnh thiết kế ví theo hướng account abstraction và triển khai lộ trình chuyển đổi theo từng giai đoạn.

Ngoài ra, lớp dữ liệu cũng là một biến số đáng chú ý. Các thành phần mật mã lớn hơn có thể làm tăng tải đối với hệ thống bảo đảm tính sẵn sàng dữ liệu và lưu trữ blob, đồng thời khiến quá trình lan truyền dữ liệu trên mạng phức tạp hơn. Vì vậy, Ethereum ưu tiên “tính linh hoạt mật mã”, tức duy trì khả năng thay đổi thuật toán khi cần, thay vì sớm cố định vào một giải pháp cụ thể.