Ethereum Foundation đặt mục tiêu đưa mạng lưới Layer 1 của Ethereum đạt khả năng kháng máy tính lượng tử hoàn toàn vào tháng 12/2029, theo lộ trình mới được Protocol Cluster công bố. Đây được xem là một trong những định hướng kỹ thuật dài hạn quan trọng của Ethereum nhằm chuẩn bị cho khả năng xuất hiện các máy tính lượng tử đủ mạnh để đe dọa những hệ thống mật mã đang được sử dụng trên blockchain.
Theo lộ trình, mục tiêu kháng lượng tử sẽ không chỉ tập trung vào một thành phần riêng lẻ mà bao phủ cả ba lớp chức năng cốt lõi của Ethereum, gồm execution layer, consensus layer và data availability. Điều này đồng nghĩa Ethereum cần tiến hành nhiều thay đổi ở cấp độ nền tảng để bảo đảm toàn bộ mạng lưới có thể tiếp tục duy trì tính bảo mật khi công nghệ máy tính lượng tử phát triển.
Ethereum Foundation đang chuẩn bị cho kịch bản các máy tính lượng tử có khả năng phá vỡ một số hệ thống mật mã hiện tại có thể xuất hiện vào khoảng năm 2030. Nếu năng lực tính toán lượng tử đạt đến ngưỡng đủ mạnh, những thuật toán mật mã đang được sử dụng phổ biến có thể trở thành mục tiêu tấn công, từ đó tạo ra rủi ro đối với chữ ký số, tài khoản người dùng và các cơ chế bảo mật quan trọng trên blockchain.
Để ứng phó với rủi ro này, lộ trình của Ethereum dự kiến bao gồm việc triển khai các loại chữ ký hậu lượng tử (post-quantum signatures). Đây là nhóm công nghệ mật mã được thiết kế nhằm chống lại các cuộc tấn công dựa trên máy tính lượng tử. Việc đưa chữ ký hậu lượng tử vào Ethereum sẽ kéo theo nhiều thay đổi liên quan đến cách mạng lưới xử lý giao dịch và xác thực quyền sở hữu tài sản.
Tuy nhiên, khả năng kháng lượng tử không thể đạt được chỉ bằng cách thay thế cơ chế chữ ký. Ethereum còn cần điều chỉnh nhiều thành phần khác liên quan đến giao dịch, cơ chế đồng thuận và cách dữ liệu được xử lý cũng như lưu trữ trên mạng lưới. Vì vậy, quá trình chuyển đổi được thiết kế như một lộ trình dài hạn thay vì một bản nâng cấp đơn lẻ.
Theo kế hoạch hiện tại, sau bản nâng cấp Glamsterdam dự kiến diễn ra vào tháng 12/2026, Ethereum có thể cần thêm khoảng năm đợt hard fork để hoàn thiện quá trình chuyển đổi sang trạng thái kháng lượng tử đầy đủ. Điều này cho thấy mục tiêu đến cuối năm 2029 sẽ được thực hiện thông qua nhiều giai đoạn nâng cấp liên tiếp, thay vì triển khai toàn bộ thay đổi trong một lần.
Trong chuỗi nâng cấp này, Hegotá được xem là một bước nền tảng quan trọng đối với định hướng kháng máy tính lượng tử của Ethereum. Những thay đổi được triển khai trong các bản nâng cấp trước đó sẽ tạo tiền đề để mạng lưới tiếp tục điều chỉnh kiến trúc và cơ chế mật mã trong các giai đoạn sau.
Đáng chú ý, việc Ethereum chuẩn bị từ trước cho rủi ro lượng tử không đồng nghĩa máy tính lượng tử hiện tại đã có khả năng phá vỡ mạng lưới. Vấn đề nằm ở việc blockchain có vòng đời rất dài, trong khi quá trình thay đổi các tiêu chuẩn mật mã trên một mạng lưới có hàng triệu người dùng, ứng dụng và tài sản cần nhiều năm để thực hiện. Do đó, Ethereum Foundation lựa chọn chuẩn bị trước cho kịch bản công nghệ lượng tử đạt bước tiến lớn trong tương lai.
Nếu kế hoạch được triển khai đúng lộ trình, đến tháng 12/2029 Ethereum Layer 1 sẽ hướng tới trạng thái trong đó cả execution, consensus và data availability đều được thiết kế để chống lại các mối đe dọa từ máy tính lượng tử. Đây có thể trở thành một trong những thay đổi kiến trúc lớn nhất của Ethereum trong giai đoạn cuối thập niên 2020, khi mạng lưới tiếp tục tập trung vào khả năng mở rộng, bảo mật và duy trì tính bền vững trong dài hạn.
