Đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin cảnh báo tốc độ phát triển của trí tuệ nhân tạo có thể thúc đẩy nghiên cứu toán học, qua đó làm giảm biên an toàn của các chữ ký mật mã hiện nay và một số giải pháp mật mã hậu lượng tử. Tuy nhiên, ông nhấn mạnh chưa có bằng chứng cho thấy chữ ký đường cong elliptic được Bitcoin và Ethereum sử dụng đã bị phá trên thực tế. Người nắm giữ tài sản số vì vậy không nên vội chuyển tiền sang ví mới, bởi sai sót trong quá trình di chuyển có thể gây thiệt hại trực tiếp hơn.
Trong ngày 7 tháng 10, Buterin cho biết người dùng có thể giảm các rủi ro liên quan khi điều kiện cho phép, nhưng không khuyến nghị chuyển tiền trên diện rộng ngay lập tức. Ông nói những tổn thất cá nhân do chuyển tài sản thất bại từng lớn hơn thiệt hại do bị hacker tấn công.
Thành tựu toán học của OpenAI khơi lại tranh luận mật mã
Nhà nghiên cứu Ethereum Justin Drake trước đó đã thúc đẩy cuộc thảo luận này. Drake kêu gọi ngành chuẩn bị cho cái gọi là "chế độ pháo đài", trong đó có việc cân nhắc chuyển tài sản sang các địa chỉ chưa từng công khai khóa công khai trên blockchain. Mối lo của ông là tiến bộ AI có thể đẩy nhanh các phương pháp tấn công toán học nhằm vào mật mã đường cong elliptic được Bitcoin và Ethereum sử dụng.
Cuộc tranh luận nóng lên sau khi OpenAI công bố ngày 6 tháng 10 các kết quả toán học do một mô hình tiên tiến nội bộ tạo ra, trong đó có những chứng minh được hình thức hóa bằng Lean. OpenAI không công bố bất kỳ cuộc tấn công nào nhằm vào mật mã blockchain; Buterin và Drake cũng không đưa ra bằng chứng cho thấy ECDSA đã bị phá trong thực tế.
Mối quan tâm của Buterin không chỉ dừng ở đường cong elliptic. Ông đặc biệt đề cập đến mật mã dựa trên lưới, trong đó có ML-DSA, và cho rằng những phát hiện toán học được AI hỗ trợ có thể làm thay đổi đáng kể đánh giá về biên an toàn của các hệ thống này trong hai năm tới. Đây là thách thức bổ sung đối với ngành đang chuẩn bị cho máy tính lượng tử, bởi mật mã dựa trên lưới là một trong những ứng viên quan trọng để thay thế các công nghệ truyền thống có thể bị máy tính lượng tử đe dọa. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) đã chuẩn hóa ML-DSA thành thuật toán chữ ký số hậu lượng tử vào năm 2024.
Buterin lưu ý các cấu trúc toán học đứng sau những hệ thống này vẫn có thể tồn tại điểm yếu chưa được phát hiện. Ông dẫn lại sự phát triển của các phương pháp phân tích thừa số nguyên: những tiến bộ như sàng trường số tổng quát đã làm giảm đáng kể lượng tính toán cần thiết để tấn công RSA, buộc các hệ thống mật mã phải sử dụng khóa dài hơn. Theo ông, AI có thể rút ngắn hàng chục năm tiến bộ toán học xuống một khoảng thời gian ngắn hơn và thúc đẩy các phương pháp tấn công nhằm vào bài toán đường cong elliptic hoặc bài toán trên lưới.
Buterin viết rằng nếu AI tạo ra lượng tiến bộ toán học tương đương 50 năm chỉ trong hai năm, năng lực tấn công mật mã dựa trên lưới cũng có thể được cải thiện đáng kể. Đây vẫn là một hướng nghiên cứu tiềm năng, không phải phương thức phá mã thực dụng đã được xác nhận.
Ethereum tăng ưu tiên cho thiết kế mật mã dựa trên hàm băm
Những lo ngại này cũng góp phần lý giải vì sao các nhà phát triển Ethereum ngày càng nghiêng về những thiết kế mật mã dựa trên hàm băm. Buterin cho biết trong năm qua, lộ trình "tinh gọn" của Ethereum dần chuyển sang các hệ thống chỉ dựa vào hàm băm, qua đó giảm mức độ phụ thuộc vào các chữ ký dựa trên lưới như ML-DSA và Falcon, đồng thời giảm việc sử dụng các cam kết dựa trên lưới trong những hệ thống chứng minh không tiết lộ thông tin.
Các giải pháp chữ ký dựa trên hàm băm như WOTS và SPHINCS đang chiếm vị trí lớn hơn trong hướng đi này. So với mật mã đường cong elliptic và mật mã dựa trên lưới, các hệ thống hàm băm phụ thuộc ít hơn vào những cấu trúc toán học phức tạp, vốn có thể bị ảnh hưởng nếu các nhà nghiên cứu tìm ra phương pháp rút ngắn mới. Đường cong elliptic dựa vào các tính chất như phép toán nhóm, còn mật mã dựa trên lưới dựa trên một loạt bài toán được cho là khó tính toán. Nếu phương pháp tấn công trở nên hiệu quả hơn, đánh giá về khả năng chống tấn công trong thực tế cũng có thể thay đổi. Cấu trúc toán học của hàm băm tương đối đơn giản, nhưng điều đó không có nghĩa chúng đáp ứng được mọi nhu cầu mật mã.
Chẳng hạn, mã hóa khóa công khai dùng trong liên lạc an toàn, liên lạc ẩn danh và kết nối website thường không thể chỉ dựa vào hàm băm. Các hệ thống này cần những cấu trúc toán học đặc thù để tạo ra "cửa hậu" giải mã mà chỉ người được cấp quyền mới có thể sử dụng. Buterin cho rằng nếu AI cải thiện đáng kể hiệu quả phân tích mật mã, các hệ thống dựa trên những cấu trúc này có thể phải nâng các tham số an toàn. Ông nêu khả năng tăng kích thước khóa lên gấp 10 lần trong một số trường hợp.
Tác động tiềm năng không chỉ giới hạn ở blockchain. Các công cụ liên lạc an toàn, VPN, Tor, lưu lượng web được mã hóa và những giao thức bảo vệ quyền riêng tư đều có thể phải cân nhắc sự đánh đổi giữa yêu cầu hiệu năng và biên an toàn khi kích thước khóa tăng lên.
Người dùng nên theo dõi việc lộ khóa công khai, nhưng chưa cần hoảng loạn
Đối với người nắm giữ tài sản số, phạm vi biện pháp bảo vệ tức thời mà Buterin đề cập tương đối hạn chế. Nếu tài sản được lưu tại một địa chỉ chưa từng ký giao dịch, khóa công khai thường vẫn được che phía sau hàm băm của địa chỉ. Khi tài khoản phát đi một giao dịch, khóa công khai sẽ được công khai. Sự khác biệt này có thể ảnh hưởng đến mức độ phơi nhiễm của địa chỉ trước các rủi ro mật mã trong tương lai, nhưng không đồng nghĩa với việc một cuộc tấn công đang diễn ra.
Các đơn vị vận hành ví đa chữ ký cũng có thể cân nhắc thu thập chữ ký ngoài chuỗi và luân chuyển khóa ký sau khi hoàn tất thao tác, nhằm rút ngắn khoảng thời gian khóa đã lộ có thể bị lợi dụng. Dù vậy, việc luân chuyển khóa và chuyển tài sản đều cần được thực hiện thận trọng. Nhà cung cấp ví, đơn vị lưu ký và đội ngũ phát triển giao thức cần đánh giá tác động dài hạn của tiến bộ mật mã, đồng thời tránh để quy trình nâng cấp tạo ra lỗi vận hành mới.
Hiện chưa có thông tin công khai nào cho thấy chữ ký ECDSA của Bitcoin hoặc Ethereum đã bị phá trên thực tế. Trọng tâm cảnh báo của Buterin là theo dõi nghiêm túc ảnh hưởng tiềm tàng của AI đối với nghiên cứu toán học và phân tích mật mã, thay vì diễn giải một rủi ro mang tính dự báo thành yêu cầu khẩn cấp phải chuyển tài sản ngay.