Justin Drake, nhà nghiên cứu cốt lõi của Ethereum Foundation, vừa công bố một quyết định mang tính bước ngoặt: Lớp nền tảng Ethereum sẽ từ bỏ hàm băm thân thiện với SNARK là Poseidon, chuyển sang sử dụng các hàm băm tiêu chuẩn như SHA-2 và BLAKE2s, kết hợp với hệ thống chứng minh trên trường nhị phân (binary field). Đây là kết quả của 8 năm nghiên cứu và được kỳ vọng sẽ hoàn thiện vào năm 2028.
Tại sao Poseidon bị loại bỏ?
Poseidon từng là lựa chọn hàng đầu cho các hệ thống zk-SNARK nhờ khả năng biểu diễn số lượng ràng buộc cực thấp trong mạch. Tuy nhiên, theo Drake, nó mang một rủi ro mật mã tiềm ẩn: cấu trúc đại số đơn giản của Poseidon có thể dễ bị tấn công hơn trong kỷ nguyên máy tính lượng tử. Thay vào đó, các hàm băm tiêu chuẩn như SHA-2 đã được kiểm chứng qua hàng thập kỷ, có độ an toàn cao hơn ngay cả khi đối mặt với thuật toán Grover (vẫn giữ được 128 bit an toàn trong môi trường lượng tử).
"Chúng tôi theo đuổi triết lý giả định tối thiểu (minimal assumptions)", Drake nói. "Thay vì dựa vào các cấu trúc mới như lattice hay isogeny, chúng tôi chọn neo vào các hàm băm đã được thử thách qua thời gian."
Công nghệ đằng sau: Từ Poseidon sang Binius và Flock
Sự thay đổi này khả thi nhờ vào những đột phá trong hệ thống chứng minh trên trường nhị phân. Cụ thể, nghiên cứu Binius (Benjamin Diamond, Jim Posen, 2023) và dự án Flock đã chỉ ra rằng có thể biểu diễn các hàm băm tiêu chuẩn trong mạch SNARK với chi phí gần như tương đương Poseidon. Trên một máy tính xách tay, hệ thống mới đạt khoảng 1 triệu lệnh băm mỗi giây, chỉ chậm hơn 100 lần so với CPU gốc – một con số chấp nhận được khi đánh đổi lấy độ an toàn vượt trội.
Điều này đánh dấu một sự đảo ngược mô hình: từ 'thiết kế hàm băm cho SNARK' sang 'thiết kế SNARK cho hàm băm'. Ethereum không còn phải phụ thuộc vào các hàm băm chuyên dụng nữa.
Lộ trình và tác động đến hệ sinh thái
Lộ trình dự kiến: leanVM (máy ảo mới) sẽ ra mắt vào năm 2027, và toàn bộ lớp nền tảng sẽ được nâng cấp vào năm 2028. Điều này có nghĩa là các dự án Layer 2 hiện đang xây dựng trên Poseidon (như zkSync, Scroll, Polygon zkEVM) sẽ không bị ảnh hưởng ngay lập tức. Drake khẳng định Poseidon không trở nên lỗi thời, và các dự án hiện tại không bắt buộc phải di chuyển.
Tuy nhiên, về dài hạn, sự thay đổi này tạo ra một áp lực gián tiếp. Khi lớp nền tảng chuyển sang băm tiêu chuẩn, lợi thế tương tác của Poseidon (với trình tăng tốc phần cứng, trình tổng hợp chứng minh, dịch vụ chứng minh công cộng) sẽ dần bị xói mòn. Các dự án Layer 2 có thể sẽ tự nguyện di chuyển để duy trì khả năng tương thích lâu dài.
Góc nhìn phản trực giác: Poseidon có thực sự an toàn?
Một điểm quan trọng: việc từ bỏ Poseidon không có nghĩa là nó đã bị phá vỡ. Đây là một quyết định phòng ngừa, dựa trên nguyên tắc 'giả định tối thiểu'. Poseidon vẫn được coi là an toàn trong các ứng dụng hiện tại. Nhưng Drake nhấn mạnh rằng việc chờ đợi Poseidon trải qua đủ nhiều năm phân tích mật mã là một rủi ro không cần thiết, đặc biệt khi các cuộc tấn công do AI hỗ trợ đang gia tăng.
Thú vị hơn, quyết định này cũng phản ánh một sự thất vọng ngầm với quá trình tiêu chuẩn hóa hậu lượng tử của NIST. Các ứng viên như HAWK (dựa trên lattice) và SQIsign (dựa trên isogeny) đã bị tấn công, khiến NIST phải điều chỉnh lộ trình. Drake cảnh báo 'sẽ còn nhiều máu đổ ra nữa' – ám chỉ các cuộc tấn công tiếp theo vào các cấu trúc mật mã mới.
Ý nghĩa chiến lược: Ethereum trở thành 'cơ sở hạ tầng đáng tin cậy'
Với quyết định này, Ethereum đang củng cố vị thế là một lớp nền tảng bảo thủ về an toàn. Không giống Solana hay Avalanche chưa có lộ trình hậu lượng tử rõ ràng, Ethereum đang đi trước một bước trong việc xây dựng niềm tin cho các tổ chức và chính phủ. Việc sử dụng các hàm băm được NIST công nhận cũng giúp dễ dàng đáp ứng các yêu cầu tuân thủ trong tương lai.
Tuy nhiên, rủi ro vẫn tồn tại. Hiệu suất của hệ thống chứng minh trên trường nhị phân trong môi trường sản xuất vẫn chưa được kiểm chứng đầy đủ. Nếu leanVM không đạt được các chỉ số như kỳ vọng, chi phí gas cho các giao dịch zk có thể tăng, ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng Layer 2.
Kết luận: Một hạt giống dài hạn
Đây không phải là một tin tức có thể khiến giá ETH biến động ngay lập tức. Nhưng nó là một tín hiệu mật mã quan trọng, một 'hạt giống kể chuyện' cho 5-10 năm tới. Khi các cuộc tấn công lượng tử trở nên hiện thực hơn, quyết định này sẽ được nhìn nhận như một bước đi tiên tri. Các nhà đầu tư dài hạn và các dự án Layer 2 nên theo dõi chặt chẽ lộ trình, đặc biệt là các mốc như leanVM (2027) và nâng cấp chính thức (2028).
Trong khi đó, câu hỏi vẫn còn bỏ ngỏ: Liệu Poseidon có thực sự bị bỏ rơi hoàn toàn, hay nó sẽ tồn tại song song như một lựa chọn cho các ứng dụng không yêu cầu tương thích tối đa với lớp nền tảng? Thời gian sẽ trả lời.