Bước chuyển dịch của Ethereum từ Poseidon sang các hàm băm đã được thiết lập đánh dấu một sự thay đổi rộng lớn hơn trong chiến lược bằng chứng không tiết lộ và hậu lượng tử: khiến các hệ thống chứng minh xử lý mật mã tiêu chuẩn thay vì thiết kế các nguyên thủy kỳ lạ xung quanh chi phí chứng minh.
Bức tranh toàn cảnh
Nhiều năm qua, nhiều kỹ sư tiền điện tử coi các hàm băm thân thiện với SNARK là cơ sở hạ tầng cần thiết. Poseidon, được giới thiệu vào năm 2019, trở thành một ví dụ điển hình vì nó được thiết kế để có chi phí chứng minh rẻ hơn trong các mạch không tri thức (zero-knowledge circuits) so với các hàm băm thông thường.
Giả định đó giờ đây ít bền vững hơn. Các hệ thống chứng minh trường nhị phân mới hơn như Binius và Flock được thiết kế để chứng minh các thao tác băm truyền thống hiệu quả hơn nhiều so với các hệ thống trước đây. Một khi các hệ thống chứng minh trở nên đủ nhanh để hoạt động tốt với các hàm băm đã được thiết lập, các hàm băm chuyên dụng sẽ mất đi nhiều lợi thế của chúng.
Điều này phù hợp với một mô hình rộng hơn trong cơ sở hạ tầng tiền điện tử. Các hệ thống tùy chỉnh có thể giành lợi thế ban đầu khi các công cụ chung quá chậm, quá đắt hoặc chưa đủ trưởng thành. Nhưng khi lớp mục đích chung bắt kịp, lớp chuyên biệt thường trở thành gánh nặng di chuyển hơn là một lợi thế cạnh tranh.
Hiệu ứng lan tỏa
Những người chiến thắng trước mắt là các hàm băm đã được thiết lập với lịch sử xem xét công khai lâu dài. SHA-2 và BLAKE đã hưởng lợi từ nhiều năm kiểm tra kỹ lưỡng của cộng đồng mật mã học rộng lớn. Điều đó quan trọng đối với một mạng lớp cơ sở, nơi các giả định bảo mật thận trọng thường được ưu tiên hơn các nguyên thủy mới vẫn cần thời gian và phân tích.
Các nhóm phải đối mặt với sự đánh đổi khó khăn hơn là zk-rollups, zkVMs và các hệ thống liên quan đã chuẩn hóa xung quanh Poseidon. Họ có thể không cần di chuyển ngay lập tức, nhưng định hướng của Ethereum tạo ra một tín hiệu rõ ràng: khả năng tương thích trong tương lai và bảo mật dài hạn có thể ưu tiên các hàm băm tiêu chuẩn hơn các thiết kế tùy chỉnh được tối ưu hóa cho chứng minh.
Vấn đề cấp hai là khả năng chống chịu trước máy tính lượng tử. Các biện pháp phòng thủ dài hạn của Ethereum ngày càng tập trung vào chữ ký dựa trên hàm băm, trong khi các ứng viên hậu lượng tử khác đã phải đối mặt với áp lực từ các phân tích mật mã mới. Do đó, quyết định về hàm băm không chỉ là một câu chuyện tối ưu hóa không biết gì (zero-knowledge). Nó là một phần của tư thế bảo mật lớn hơn.
Bối cảnh lịch sử
Kế hoạch hóa hậu lượng tử đã được triển khai trong nhiều năm, với quá trình chuẩn hóa của NIST đóng vai trò là điểm tham chiếu chính. Cách tiếp cận phổ biến trước đây tập trung vào thời điểm máy tính lượng tử mạnh mẽ có thể xuất hiện.
Áp lực cấp bách hơn có thể đến từ phân tích mật mã. Các kỹ thuật hỗ trợ bởi AI và học máy đang giúp dễ dàng khám phá các điểm yếu trong các cấu trúc toán học phức tạp trước khi máy tính lượng tử liên quan đến mật mã tồn tại. Điều này chuyển đổi các động lực hướng tới các nguyên thủy đơn giản hơn và được nghiên cứu kỹ lưỡng hơn.
Trong môi trường đó, mật mã học nhàm chán trở nên có giá trị. Một nguyên thủy với hàng thập kỷ phân tích công khai có thể hấp dẫn hơn một cấu trúc mới tinh tế chưa trải qua đủ đợt xem xét từ các đối thủ.
Thấu kính tương lai
Lộ trình hậu lượng tử của Ethereum hướng tới việc phát triển máy ảo đạt chuẩn sản xuất vào năm 2027 và triển khai rộng rãi các giải pháp hậu lượng tử trên các lớp đồng thuận, dữ liệu và thực thi trong những năm sau đó. Thách thức trung tâm là sự tăng trưởng dữ liệu: chữ ký dựa trên hàm băm có thể lớn hơn nhiều so với chữ ký hiện tại.
Aggregation SNARK là một cách để giảm bớt gánh nặng đó. Nếu nhiều chữ ký dựa trên hàm băm có thể được nén thành một chứng minh ngắn gọn, các mạng có thể đạt được khả năng bảo vệ hậu lượng tử mà không phải chấp nhận sự gia tăng không thể kiểm soát trong dữ liệu chuỗi.
Vào cuối thập kỷ, cơ sở hạ tầng an toàn trước lượng tử có thể trông ít giống một tính năng nghiên cứu và nhiều hơn như một kỳ vọng cơ bản. Các mạng chuẩn bị sớm có thể giảm thiểu rủi ro thực thi, trong khi các mạng trì hoãn có thể phải đối mặt với việc di chuyển gấp gáp sau này.
Góc độ thị trường
Phản ứng của token không quan trọng bằng tín hiệu kỹ thuật. Một mạng lưới sẵn sàng công khai đảo ngược một vụ cược mật mã đã diễn ra lâu dài cho thấy nó có khả năng thích ứng khi các giả định thay đổi.
Đối với nhà đầu tư và nhà phát triển, điều này quan trọng vì rủi ro giao thức thường là rủi ro quản lý ngụy trang. Các chuỗi có thể điều chỉnh kế hoạch, phối hợp di chuyển và truyền đạt rõ ràng các sự đánh đổi sẽ có vị thế tốt hơn cho các quá trình chuyển đổi kỹ thuật dài hạn so với các chuỗi coi mọi quyết định trước đây là vĩnh viễn.
Kết luận
Việc Ethereum chuyển hướng khỏi Poseidon không phải là sự từ chối công nghệ không bằng chứng (zero-knowledge). Đây là dấu hiệu cho thấy cơ sở hạ tầng zero-knowledge đã đủ trưởng thành để hoạt động với các thuật toán mật mã bảo thủ và được kiểm duyệt rộng rãi.
Bài học này rộng hơn một hàm băm. Khi AI tăng tốc việc phân tích mật mã và việc lập kế hoạch hậu lượng tử trở nên khả thi hơn, các hệ thống trông an toàn nhất có thể là những hệ thống được xây dựng trên các nguyên lý ít hấp dẫn nhất. Chu kỳ bảo mật tiếp theo có khả năng sẽ thưởng cho cơ sở hạ tầng tồn tại qua sự kiểm tra kỹ lưỡng, chứ không phải cơ sở hạ tầng chỉ trông thanh lịch trong các bài kiểm tra hiệu năng.