Chữ ký hậu lượng tử Bitcoin thúc đẩy khối lớn hơn

Sự chuyển mình dài hạn của Bitcoin hướng tới chữ ký hậu lượng tử đang làm nổi bật một đường rạn nứt mở rộng cũ: hấp thụ các chữ ký lớn hơn với các khối lớn hơn, hoặc nén chúng bằng cách tổng hợp ZK-STARK. Một sơ đồ NIST mô hình hóa cho thấy tác động tiềm năng đến thông lượng một cách rõ ràng, với khả năng khối ước tính sẽ giảm xuống khoảng 500–700 giao dịch từ khoảng 2,500–3,000 giao dịch hiện tại nếu không có gì thay đổi.

Điểm chính

Các sơ đồ chữ ký hậu lượng tử được NIST phê duyệt được mô tả là lớn hơn từ 10 đến 100 lần so vớiBitcoincác chữ ký ECDSA và Schnorr hiện tại.
Việc mô hình hóa ML-DSA-44 với 2,420 byte cho mỗi chữ ký ngụ ý rằng khả năng khối của Bitcoin có thể giảm xuống khoảng 500–700 giao dịch từ khoảng 2,500–3,000 giao dịch hiện tại.
Cuộc tranh luận về biện pháp giảm thiểu đang được định hình xung quanh hai yếu tố: tăng kích thước khối của Bitcoin hoặc tổng hợp các chữ ký thành một bằng chứng ZK-STARK nhỏ.
Bitcoin Script không thể xác minh một STARK hôm nay, và Marin Ivezic đã mô tả việc xác minh STARK ở lớp cơ sở là “thực tế là một cuộc trò chuyện của những năm 2030.”

Chữ Ký Hậu Lượng Tử Đưa Thông Lượng Bitcoin Vào Tâm Điểm Một Lần Nữa

Tác động thị trường trong ngắn hạn không phải là về việc máy tính lượng tử xuất hiện vào ngày mai. Nó liên quan đến những gì xảy ra với thông lượng và động lực phí của Bitcoin nếu mạng lưới bao giờ chuyển từ ECDSA và Schnorr sang các sơ đồ chữ ký hậu lượng tử (PQ) lớn hơn đáng kể.

Các sơ đồ chữ ký PQ được NIST phê duyệt được mô tả là lớn hơn từ 10 đến 100 lần so với các chữ ký hiện có của Bitcoin. Sự gia tăng kích thước đó không chỉ mang tính chất hình thức. Chữ ký là một phần cốt lõi của trọng lượng giao dịch, vì vậy sự phình to của chữ ký trực tiếp dẫn đến ít giao dịch hơn trên mỗi khối trừ khi giao thức thay đổi ở nơi khác.

Marin Ivezic, tác giả của PostQuantum.com và người sáng lập Applied Quantum, đã mô hình hóa ML-DSA-44 của NIST với kích thước 2.420 byte cho mỗi chữ ký và ước tính khả năng chứa khối sẽ giảm xuống khoảng 500–700 giao dịch mỗi khối, giảm từ khoảng 2.500–3.000 giao dịch hiện tại.

SegWit được mô tả là giảm tác động của các chữ ký lớn lên đến 75%, nhưng ước tính ML-DSA-44 vẫn ngụ ý một bước giảm đủ lớn để kéo các câu chuyện về mở rộng và thị trường phí trở lại trung tâm của lộ trình Bitcoin.

Hai Giải Pháp Cạnh Tranh: Khối Lớn Hơn vs Tập Hợp Chữ Ký ZK-STARK

Cuộc tranh luận được trình bày như một sự lựa chọn giữa một công cụ chính trị khó khăn và một công cụ kỹ thuật khó khăn.

Một con đường là kỹ thuật đơn giản: tăng kích thước khối của Bitcoin để hấp thụ các chữ ký PQ lớn hơn. Sự đánh đổi là chi phí của nút. Các khối lớn hơn có nghĩa là băng thông, lưu trữ và công việc xác minh nhiều hơn cho mỗi nút đầy đủ, điều mà các nhà phê bình cho rằng đẩy mạng lưới về phía tập trung hóa. Cuộc chiến về kích thước khối cũng không phải là lý thuyết.

Bitcoin đã chia tách vì một đề xuất để gấp đôi kích thước khối vào năm 2017, và lịch sử đó vẫn ảnh hưởng đến phản xạ quản trị.

Con đường khác là nén: tập hợp các chữ ký thành một bằng chứng ZK-STARK để các khối không phải mang theo từng chữ ký riêng lẻ. Đồng sáng lập StarkWare, Eli Ben-Sasson lập luận rằng một bằng chứng duy nhất có thể nén "tất cả các chữ ký giao dịch lớn cho một khối" thành một bằng chứng "nhỏ xíu", và tuyên bố rằng bằng chứng có thể nhỏ hơn so với việc bao gồm ngay cả các chữ ký hiện tại, có khả năng làm cho chuỗi chạy nhanh hơn.

Ông cảnh báo rằng việc áp dụng các chữ ký PQ mà không có sự tập hợp sẽ không vượt qua bài kiểm tra khả năng sử dụng: "Nếu họ không cho phép tập hợp ZK STARK, thì chắc chắn đó sẽ là một bước đi rất không may vì nó sẽ không thực sự giải quyết được vấn đề ... nơi mà vấn đề là 'mọi người có thực sự có thể sử dụng Bitcoin không?'"

Tại Sao STARKs Không Thể Cắm Và Chạy Trên Bitcoin Ngày Nay

Ràng buộc không phải là liệu STARKs có hoạt động trong trừu tượng hay không. Mà là liệu Bitcoin có thể xác minh chúng theo các quy tắc đồng thuận mà không mở rộng bề mặt tấn công.

Ivezic lập luận rằng "Cryptography của Eli là rất vững chắc: giả định băm thuần túy, không có thiết lập đáng tin cậy, hàng ngàn chữ ký được nén thành một bằng chứng nhỏ. Vấn đề là mọi thứ xung quanh cryptography," và thêm vào: "Bitcoin Script không thể xác minh một STARK ngày nay, và một trình xác minh sản xuất là một bề mặt đồng thuận khổng lồ so với một opcode chữ ký băm hẹp.

Xét rằng một opcode nhỏ như OP_CAT đã trải qua nhiều năm tranh luận, một trình xác minh STARK lớp cơ sở thực tế là một cuộc trò chuyện vào những năm 2030."

Cách tiếp cận "thực dụng chính trị" nhất được thảo luận là tái kích hoạt OP_CAT, được mô tả là chín dòng mã do Satoshi viết. Ben-Sasson lập luận rằng OP_CAT có thể cho phép các bằng chứng và tập hợp STARK, nhưng sự quan tâm đã tăng vọt 12–24 tháng trước được mô tả là đã mất đà gần đây.

Những ý tưởng đầu cơ khác được đề cập bao gồm OP_STARK_VERIFY và BitZip, và Ethan Heilman đã định hình không gian thiết kế là hoặc thêm các opcode đa năng để xây dựng một cái gì đó như ZKRollup trên Bitcoin hoặc hỗ trợ STARKs ở lớp đồng thuận, với các tùy chọn tập hợp yếu hơn như CISA cũng trên bàn.

Các tín hiệu mà các nhà giao dịch nên theo dõi trong lộ trình Bitcoin PQ

Tín hiệu đầu tiên là sự di chuyển cụ thể của BIP hoặc tín hiệu từ người duy trì và phát triển được làm mới xung quanh việc tái kích hoạt OP_CAT, vì nó được coi là cầu nối thực tế nhất đến các cấu trúc liên quan đến STARK.

Thứ hai là liệu có bất kỳ đề xuất nào để kích hoạt xác minh STARK trên Bitcoin tiến triển vượt ra ngoài thảo luận hay không. Script không thể xác minh một STARK ngày hôm nay, vì vậy câu hỏi quan trọng đối với thị trường là liệu cuộc trò chuyện có chuyển sang các phương pháp dựa trên opcode hoặc hỗ trợ lớp đồng thuận hay không, và liệu một trong hai có đạt được động lực đáng tin cậy hay không.

Thứ ba, hãy theo dõi các mô hình tiếp theo và các tiêu chuẩn để tinh chỉnh ước tính ML-DSA-44 là 2.420 byte cho mỗi chữ ký và khoảng ~500–700 giao dịch mỗi khối. Nếu các sơ đồ PQ thay thế thay đổi đáng kể hồ sơ kích thước chữ ký, tính cấp bách của sự đánh đổi mở rộng sẽ thay đổi theo đó.

Cuối cùng, các cột mốc chuỗi chéo có thể tạo ra áp lực về câu chuyện. Starknet đã công bố một dự án ba giai đoạn để trở thành an toàn trước lượng tử, và bài viết mô tả Ethereumnhắm đến năm 2029 cho một chuyển đổi sau lượng tử trong khi Solanathực nghiệm với các chữ ký PQ. Những thời gian này không ép Bitcoin phải hành động, nhưng chúng có thể thay đổi kỳ vọng về những gì “tiến bộ hợp lý” trông như thế nào.

Quản trị, không phải mật mã, trông giống như nút thắt thực sự

Tôi coi mô hình ML-DSA-44 là chức năng thúc đẩy chính. Nếu Bitcoin từng chuyển sang kiểu PQ của NIST mà không có biện pháp giảm thiểu, toán học về thông lượng sẽ rất xấu, kéo theo việc mở rộng và phí trở lại vào câu chuyện vĩ mô, ngay cả khi mối đe dọa lượng tử vẫn còn lâu dài.

Ngưỡng quan trọng là liệu quản trị Bitcoin có thể thống nhất về bất kỳ con đường giảm thiểu nào đáng tin cậy trước khi PQ trở thành một chủ đề nghiên cứu hơn. Các khối lớn hơn là công cụ kỹ thuật đơn giản hơn nhưng lịch sử cho thấy khó khăn nhất trong việc xã hội hóa, trong khi việc tổng hợp STARK đọc thông lượng sạch hơn nhưng lại gặp phải giới hạn Script và rủi ro bề mặt đồng thuận.

Nếu OP_CAT hoặc bất kỳ con đường xác minh STARK nào chuyển từ “thú vị” sang “có thể hành động,” thì cấu hình bắt đầu trông có vẻ cấu trúc hơn là dựa vào câu chuyện, vì nó sẽ xác định cách Bitcoin hấp thụ một bản nâng cấp bảo mật mà không mở lại cuộc chiến kích thước khối.

Nguồn

Cointelegraph