Máy tính lượng tử sẽ sớm phá vỡ Bitcoin

Sự kiện "Q-Day" là gì?

Khi người dùng thực hiện một giao dịch trên blockchain, public key (khóa công khai) sẽ lộ ra trong quá trình ký và phát giao dịch lên mạng. Khóa công khai được sử dụng như một chữ ký số, chứng minh quyền sở hữu private key (khóa riêng tư) và tạo ra các địa chỉ công khai của tiền điện tử.

Phần lớn các blockchain hiện nay, bao gồm cả Bitcoin và Ethereum, đều sử dụng cơ chế mật mã dựa trên bài toán Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem (ECDLP-256) để bảo vệ private key và xác thực giao dịch.

Cơ chế này đảm bảo rằng nếu chỉ có public key gần như không thể suy ra private key. Từ đó, tài sản của người dùng sẽ được giữ an toàn. Trong nhiều năm qua, ECDLP-256 trở thành một trong những nền tảng bảo mật cốt lõi của blockchain và toàn bộ ngành công nghiệp tiền điện tử`.

Tuy vậy, báo cáo mới nhất từ Google chỉ ra rằng máy tính lượng tử có thể sẽ sớm phá vỡ cơ chế bảo mật của blockchain.

Nếu các máy tính lượng tử đạt đến quy mô cần thiết, hệ thống có thể truy xuất ngược từ public key ra private key. Lúc này, những dữ liệu được mã hóa, các hệ thống tài chính và danh tính có thể bị lộ. Sự kiện này được gọi với cái tên "Q-Day".

Tác động của máy tính lượng tử

Khác với máy tính truyền thống sử dụng bit (0 và 1), máy tính lượng tử sử dụng qubit (quantum bit) có thể tồn tại đồng thời ở nhiều trạng thái khác nhau nhờ hiện tượng chồng chất lượng tử và vướng víu lượng tử.

Khả năng này cho phép máy tính lượng tử xử lý lượng lớn các phép tính song song, giải quyết những bài toán phức tạp mà máy tính truyền thống phải mất hàng trăm năm để hoàn thành.

Google ước tính chỉ cần dưới 500.000 physical qubit là đã có thể giải được bài toán ECDLP-256, giảm khoảng 20 lần so với các dự đoán trước đây. Thậm chí, một hệ thống lượng tử đủ mạnh có thể hoàn tất chỉ trong khoảng 9-12 phút, gần tương đương với thời gian trung bình 10 phút để tạo một block Bitcoin.

"Chúng tôi muốn nâng cao nhận thức về vấn đề này, đồng thời cung cấp cho cộng đồng tiền điện tử các khuyến nghị để cải thiện tính bảo mật và ổn định. Một trong số đó là chuyển đổi các blockchain sang mã hóa hậu lượng tử (Post Quantum Cryptography - PQC). Đây là loại mã hóa có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử", các nhà nghiên cứu của Google cho biết.

Trong một bài đăng trên mạng xã hội X, Justin Drake, một nhà nghiên cứu bảo mật Bitcoin, cho rằng khả năng Q-Day diễn ra vào năm 2032 đang tăng lên đáng kể.

"Có ít nhất 10% khả năng vào năm 2032, một máy tính lượng tử sẽ khôi phục được private key từ một public key bị lộ. Bây giờ là lúc để bắt đầu chuẩn bị", ông nói thêm.

Mối quan hệ giữa máy tính lượng tử và Bitcoin

Các cuộc tranh luận liên quan đến máy tính lượng tử và Bitcoin ngày càng trở nên căng thẳng. Thậm chí, không ít ý kiến cho rằng những công bố liên quan đến máy tính lượng tử chỉ là thông tin xấu nhằm kìm hãm Bitcoin.

"Mọi thứ cần được nhìn nhận trong bối cảnh cụ thể. Rủi ro đang tăng lên nhưng điều này đã được dự báo trước. Không có gì phải hoảng loạn. Những bộ óc thông minh nhất thế giới đang tích cực giải quyết vấn đề này", Shiv Shankar, CEO của Boundless, chia sẻ.

Ông cho rằng đây không phải là vấn đề riêng của blockchain. Nếu máy tính lượng tử thực sự khôi phục được private key từ public key, toàn bộ Internet sẽ gặp rủi ro. Đồng thời, đây cũng là cơ hội để Internet được nâng cấp.

Trong khi đó, các nhà phân tích tại Bitfinex nhận định rủi ro mà máy tính lượng tử mang đến cho Bitcoin nên được hiểu là một thách thức kỹ thuật dài hạn hơn là một cuộc khủng hoảng hiện hữu ngay lập tức.

“Điện toán lượng tử đại diện cho một thách thức kỹ thuật thực sự đối với ngành công nghiệp tiền điện tử. Tuy nhiên, nó không phải một mối đe dọa ở hiện tại. Các nền tảng mật mã của Bitcoin và nhiều giao thức khác luôn được hiểu là có thời hạn sử dụng hữu hạn. Điều quan trọng là ngành công nghiệp đã và đang chuyển động", các chuyên gia chia sẻ.