Điện toán lượng tử gây rủi ro đáng kể cho Bitcoin và tiền điện tử

Điện toán lượng tử là một lực lượng mang tính cách mạng với tiềm năng định hình lại các ngành công nghiệp, bao gồm cả thị trường tiền điện tử. Vì lý do này, Bitcoin – tiền điện tử lớn nhất theo vốn hóa thị trường ở mức 1,21 nghìn tỷ đô la đang đứng ở ngã ba đường.

Với sự phụ thuộc vào giao thức đồng thuận Proof-of-Work (PoW) và Elliptic Curve Cryptography (ECC) để mã hóa, Bitcoin phải đối mặt với các lỗ hổng đáng kể để chống lại điện toán lượng tử.

Điện toán lượng tử đe dọa Bitcoin

Cơ chế PoW là không thể thiếu trong hoạt động của Bitcoin, liên quan đến việc các thợ đào giải quyết vấn đề toán học phức tạp để xác thực giao dịch và bảo mật mạng. Tuy nhiên, điện toán lượng tử có khả năng thực hiện các phép tính với tốc độ chưa từng thấy, nên đe dọa phá vỡ sự cân bằng này.

Các thuật toán lượng tử như của Grover về mặt lý thuyết có thể giải quyết phép toán nhanh hơn nhiều so với máy tính cổ điển. Do đó, công nghệ này có khả năng gây tập trung hóa sức mạnh khai thác và làm suy yếu đặc tính phi tập trung của Bitcoin.

“Hashrate của mạng Bitcoin sử dụng giá trị mới nhất so với công nghệ điện toán lượng tử, tăng theo thời gian với cùng tốc độ, như được quy định bởi Định luật Moore, đưa ra khung thời gian ước tính khoảng 27 năm cho đến khi một máy tính lượng tử có thể hoàn toàn khai thác vượt trội phần còn lại của mạng và do đó nắm quyền kiểm soát toàn bộ mạng”, Dan A. Bard – Giảng viên tại University of Kent viết.

Hơn nữa, mã hóa ECC của Bitcoin là một yếu tố chính để bảo mật địa chỉ ví, cũng gặp rủi ro. Một ngày nào đó, máy tính lượng tử có thể sử dụng thuật toán của Shor để phá vỡ ECC, khiến các giao dịch Bitcoin có nguy cơ bị vi phạm bảo mật.

Đặc biệt, lỗ hổng này sẽ mở rộng đến các địa chỉ cũ, bao gồm một phần đáng kể tài sản của nhà sáng lập Bitcoin Satoshi Nakamoto.

“Sau khi khóa công khai được tiết lộ, thuật toán của Shor điều chỉnh cho ECDSA có thể chạy trên một máy tính lượng tử lý tưởng để tìm khóa công khai trong thời gian đa thức. Thông thường, việc tìm ra giải pháp sẽ là siêu đa thức, độ lớn chậm hơn… Thời gian đa thức có khả năng khả thi và nhiều người phỏng đoán cuối cùng ECDSA sẽ bị máy tính lượng tử phá vỡ”, các nhà nghiên cứu tại Acheron Trading viết.

Các cuộc tấn công Bitcoin của máy tính lượng tử | Nguồn: Acheron Trading

Bất chấp những thách thức này, mối đe dọa trước mắt vẫn chỉ là lý thuyết. Như được thể hiện thông qua tìm kiếm Grover lớn nhất cho đến nay bằng cách sử dụng 6 qubit, điện toán lượng tử hiện tại vẫn chưa đạt đến quy mô đủ để phá vỡ hoạt động khai thác Bitcoin hoặc phá vỡ mã hóa ECC một cách hiệu quả. Tuy nhiên, tiềm năng về lợi thế lượng tử – trạng thái mà máy tính lượng tử vượt trội hơn so với các máy tính cổ điển trong các nhiệm vụ cụ thể đang dần xuất hiện.

Cộng đồng Bitcoin dường như khó có thể chuyển từ PoW sang các cơ chế đồng thuận thay thế như Proof-of-Stake (PoS). Ngay cả nhà mật mã học Adam Back cũng tuyên bố tiền điện tử PoS thiếu tính bất biến, tính phân cấp và chi phí sản xuất lớn có thể kiểm chứng, nêu bật những khác biệt cơ bản so với Bitcoin.

“Là loại tiền có nguồn cung cố định, bất biến, phi tập trung và chi phí sản xuất có thể kiểm chứng được. Công nghệ này được cấu trúc để làm cho nó ổn định về mặt kinh tế và thực sự khó sửa đổi. Các coin PoS không có những đặc tính đó. Họ cũng có một CEO và hàng tá đối thủ cạnh tranh. Chỉ có duy nhất Bitcoin”, Back lập luận.

Khả năng chống lại sự thay đổi này phản ánh tầm quan trọng của các biện pháp chủ động nhằm bảo vệ mạng trước các mối đe dọa lượng tử trong tương lai.

Con đường phía trước liên quan đến sự cân bằng tinh tế giữa duy trì các nguyên tắc nền tảng của Bitcoin và thích ứng với các công nghệ như điện toán lượng tử. Nâng cấp các phương thức mã hóa và khám phá thuật toán kháng lượng tử là những bước quan trọng để đảm bảo khả năng phục hồi của Bitcoin. Việc chuyển đổi sang mật mã an toàn lượng tử sẽ bảo vệ khỏi các mối đe dọa trước mắt và bảo vệ mạng trước những tiến bộ trong tương lai của điện toán lượng tử.

Tham gia Telegram của Tạp Chí Bitcoin: https://t.me/tapchibitcoinvn

Theo dõi Twitter (X): https://twitter.com/tapchibtc_io

Theo dõi Tiktok: https://www.tiktok.com/@tapchibitcoin  

• Vitalik Buterin: Một hard fork ‘đơn giản’ có thể phá vỡ một cuộc tấn công lượng tử vào Ethereum
• Bitfinex: Các altcoin vẫn có khả năng phục hồi trong bối cảnh Bitcoin điều chỉnh
• Trung Quốc tuyên bố thành công bẻ khóa mã hóa bằng máy tính lượng tử

Đình Đình

Theo Beincrypto