Những mối đe dọa từ tính toán lượng tử đang làm lung lay nền tảng mã hóa của Ethereum, trong khi đội ngũ phát triển do Buteerin dẫn đầu đã bắt đầu triển khai chiến lược phòng thủ toàn diện.

Câu chuyện này thực ra rất nghiêm trọng. Nếu thuật toán lượng tử gọi là Shor's algorithm được thực thi trên máy tính lượng tử đủ mạnh, tất cả các trụ cột mật mã như chữ ký BLS, KZG, ECDSA, chứng minh không kiến thức đều có thể bị phá hủy. Theo dự đoán của nền tảng nghiên cứu Metaculus, xác suất các hệ thống như vậy xuất hiện vào năm 2030 là 20%. Điều này có nghĩa là trong vòng 4 năm tới, mối đe dọa từ lượng tử có thể trở thành hiện thực.

Vào tháng trước, tại Devconnect ở Buenos Aires, Buteerin đã cảnh báo về khả năng các hệ thống mã hóa dựa trên đường cong elliptic có thể sụp đổ trước cuộc bầu cử tổng thống Mỹ năm 2028. Trước tình hình đó, Quỹ Ethereum đã thành lập nhóm an ninh hậu lượng tử từ tháng 1 năm 2026, do Thomas Colatoger dẫn dắt. Ngân sách nghiên cứu 2 triệu đô la cũng đã được phân bổ.

Lộ trình này gọi là ETH2030, nhằm triển khai một hệ thống mã hóa hậu lượng tử toàn diện. Nó bao gồm 6 thuật toán chữ ký chống lượng tử, cấu thành từ 46 tệp nguồn. Nhóm phát triển đã thử nghiệm qua 48 gói phần mềm và thành công trong hơn 20.900 bài kiểm tra. Vào ngày 27 tháng 2 vừa qua, hệ thống đã hoạt động ổn định trên mạng devnet của Kurtosis, với việc xác minh tạo khối và kiểm tra các precompile mới cũng đã hoàn tất.

Tuy nhiên, vẫn còn những thách thức. Chi phí xác minh chữ ký chống lượng tử rất cao. Trong khi ECDSA chỉ tốn khoảng 3.000 gas, thì kiểm tra chống lượng tử có thể tiêu tốn tới 200.000 gas. Để giải quyết vấn đề này, nhóm đang sử dụng phương pháp tổng hợp STARK đệ quy để chống lại các cuộc tấn công lượng tử như Shor's algorithm, đồng thời duy trì hiệu quả về gas. Bằng cách nén nhiều chữ ký thành một chứng minh duy nhất, chi phí trên chuỗi có thể giảm đáng kể.

Trên lớp EVM, sẽ có 13 precompile tùy chỉnh được thêm vào, nhằm tăng tốc các công cụ xác minh mã hóa dựa trên lưới và chứng minh STARK. Ở lớp đồng thuận, sẽ triển khai sơ đồ chữ ký kép kết hợp mã hóa hậu lượng tử và mã hóa truyền thống, cho phép các validator chuyển đổi dần dần. Về khả năng truy cập dữ liệu, KZG commitment sẽ được thay thế bằng các phương pháp thay thế dựa trên cây Merkle và lưới.

Điểm nổi bật của chiến lược chuyển đổi toàn diện này là khả năng thực hiện từng bước, tránh gây ra những rối loạn lớn. Phương pháp từng giai đoạn này giúp duy trì sự ổn định của mạng trong khi hoàn tất quá trình chuyển đổi sang hệ thống chống lượng tử. Tất cả các tính năng mới dự kiến sẽ được kích hoạt ở cấp độ I+ fork.

Thành thật mà nói, tốc độ phản ứng này thật đáng ngạc nhiên. Việc Ethereum đã chuẩn bị phòng thủ trước khi mối đe dọa của Shor's algorithm trở thành hiện thực là một tin vui lớn cho toàn ngành. Đây cũng là bằng chứng cho thấy an ninh của tài sản số đang thực sự tiến bộ.