Quỹ Ethereum đặt mục tiêu chuyển đổi sang mật mã hậu lượng tử trên cả ba lớp trước tháng 12/2028, sớm khoảng 1,5 năm so với dự kiến.
Nhà nghiên cứu Justin Drake của Quỹ Ethereum vừa công bố lộ trình hiện đại hóa hạ tầng mật mã của mạng lưới trong khuôn khổ sáng kiến Mission 2028. Các hạng mục này trước đây dự kiến hoàn thành cùng bản nâng cấp LAR. Nay các nhà phát triển kỳ vọng hoàn thiện chúng trong bản nâng cấp JAR. Thay đổi sẽ tác động trực tiếp đến khâu xử lý giao dịch, xác thực khối và kiểm chứng tính khả dụng của dữ liệu.
Theo Drake, việc đẩy nhanh tiến độ phản ánh rủi ro ngày càng lớn đối với các thuật toán mật mã hiện hành. Từ tháng 3, giới nghiên cứu bảo mật đã báo cáo 895 vấn đề tiềm ẩn cho các nhóm phát triển phần mềm máy khách Ethereum. Trong số đó, 500 trường hợp được xác nhận là lỗ hổng thực sự. Để ứng phó, Quỹ Ethereum đã tăng gấp đôi quy mô đội ngũ bảo mật và tuyển thêm các nhà nghiên cứu chuyên về trí tuệ nhân tạo (AI).
Mối đe dọa lớn hơn là Q-Day, tức thời điểm máy tính lượng tử đủ sức phá vỡ mật mã hiện đại. Drake ước tính xác suất Q-Day xảy ra trước năm 2029 là 10%, còn năm 2032 là mốc có khả năng cao nhất. Điện toán lượng tử cũng đang tiến bộ nhanh hơn dự báo. Hơn 100 người tham gia dự án ECDSA.fail đã dùng AI để tối ưu hóa các mạch lượng tử cho thuật toán Shor. Theo nghiên cứu công bố vào tháng 9/2026, nhóm đã giảm chỉ số chi phí tính toán tổng hợp xuống còn chưa đến một nửa so với kết quả Google công bố hồi tháng 3.
Thay thế nền tảng mật mã trên cả ba lớp
Ở lớp thực thi, thuật toán chữ ký số ECDSA sẽ được thay bằng leanSphincs để hỗ trợ giao dịch hậu lượng tử. Lớp đồng thuận chuyển từ BLS sang leanXMSS nhằm bảo mật các xác nhận của trình xác thực. Trong khi đó, lớp dữ liệu thay KZG bằng leanDA để kiểm chứng tính khả dụng của dữ liệu theo chuẩn hậu lượng tử. Các cơ chế mới dựa trên mật mã dựa trên hàm băm và kiểm chứng hình thức đối với mã nguồn. SHA-3/Keccak, vốn đã được nghiên cứu về độ an toàn hơn 10 năm, đang được cân nhắc làm giải pháp chủ đạo.
Máy ảo leanVM giữ vai trò trung tâm trong nỗ lực này. Nó cho phép gộp nhiều chữ ký và bằng chứng mật mã thành một bằng chứng duy nhất có kích thước gọn nhẹ. Drake cho biết dự án đã đạt giai đoạn kiểm chứng hình thức toàn trình.
Về tiến độ, bản nâng cấp Glamsterdam dự kiến được triển khai trên mainnet vào tháng 1/2027, tiếp theo là ba đợt nâng cấp giao thức lớn. Các thành phần kỹ thuật dự kiến sẵn sàng vào cuối năm 2027. Lộ trình này thuộc chiến lược 10 năm công bố vào tháng 9/2025. Chiến lược đã được mở rộng vào tháng 2/2026 với 7 đợt hard fork và 5 cột mốc kỹ thuật then chốt.
Các bên trong hệ sinh thái cũng phải thích ứng. Trình xác thực được khuyến nghị từ bỏ thông tin xác thực rút tiền cũ dạng 0x00. Nhà phát triển ứng dụng cần rà soát mức độ phụ thuộc vào ECDSA. Nhà phát triển ví phải bổ sung hỗ trợ Frame Transactions, cơ chế giao dịch mới cần thiết cho chữ ký hậu lượng tử.
Rủi ro với người nắm giữ ETH là đáng kể. Theo đánh giá của các nhà phát triển, 72% tổng nguồn cung Ethereum nằm tại các địa chỉ đã ký ít nhất một giao dịch. Khóa công khai của các địa chỉ này đã bị lộ, nên chúng có thể trở thành mục tiêu của các cuộc tấn công lượng tử trong tương lai. Drake đề xuất chuyển tài sản sang địa chỉ mới chưa từng gửi giao dịch, nơi khóa công khai vẫn được che giấu sau một giá trị băm. Phương án thứ hai là dùng Frame Transactions kết hợp hợp đồng thông minh kiểm chứng chữ ký leanSphincs. Tuy nhiên, cách này sẽ phát sinh thêm phí giao dịch cho đến khi leanVM được tích hợp trực tiếp vào giao thức.
Trước đó, Vitalik Buterin cũng đã công bố kế hoạch đơn giản hóa đáng kể kiến trúc lớp nền của Ethereum, bao gồm chuyển sang một máy ảo mới trước năm 2030.
