Công nghệ lượng tử đang đe dọa mã hóa Bitcoin chỉ 2-3 năm nữa

Những bước tiến thần tốc trong lĩnh vực điện toán lượng tử đang làm dấy lên lo ngại ngày càng lớn về tính bảo mật của Bitcoin. Một số chuyên gia giờ đây tin rằng Q-Day – thời điểm máy tính lượng tử đủ mạnh để phá vỡ các thuật toán mã hóa hiện tại – có thể đến sớm hơn nhiều so với dự đoán trước đây.

CEO David Carvalho của Naoris Protocol cảnh báo trong vòng 2 đến 3 năm tới, máy tính lượng tử có thể đủ khả năng bẻ khóa các thuật toán mã hóa tiên tiến hiện nay. Ông cũng nhấn mạnh mức độ thiếu chuẩn bị nghiêm trọng của Bitcoin và nhiều loại tiền điện tử khác trước mối đe dọa tiềm tàng này.

Cuộc đua lượng tử toàn cầu đang tăng tốc

Ngành công nghệ lượng tử đang phát triển với tốc độ chưa từng có, khi các chính phủ và tập đoàn toàn cầu đổ hàng tỷ đô la vào cuộc đua giành lợi thế trong cuộc cách mạng công nghệ tiếp theo.

Vào thứ 5, chính phủ Hàn Quốc công bố kế hoạch đầu tư khoảng 650 tỷ won (tương đương hơn 480 triệu đô la) trong vòng 8 năm tới nhằm tăng cường năng lực lượng tử quốc gia – bao gồm cả phát triển máy tính hiệu suất cao.

Chỉ ba ngày trước đó, Vương quốc Anh cũng cam kết chi hơn 921 triệu đô la để thúc đẩy ứng dụng công nghệ lượng tử trên nhiều lĩnh vực trọng yếu như năng lượng đến chăm sóc sức khỏe.

Những khoản đầu tư quy mô lớn này không chỉ là bước đi chiến lược riêng lẻ, mà còn phản ánh một xu hướng toàn cầu. Báo cáo quý I/2025 của The Quantum Insider cho thấy mức tăng trưởng đầu tư vào công nghệ lượng tử đã tăng vọt 125% so với cùng kỳ năm trước, vượt mốc 1,25 tỷ đô la.

Cùng lúc, bản thân công nghệ lượng tử cũng đang tiến hóa nhanh chóng, ngày càng trở nên phức tạp và mạnh mẽ hơn – đưa viễn cảnh “Q-Day” đến gần hơn bao giờ hết.

Mối đe dọa lượng tử đối với mã hóa hiện đại

Hầu hết các hệ thống mã hóa hiện nay (như RSA) dựa vào những phép toán mà các siêu máy tính cổ điển gần như không thể giải được. Cụ thể, RSA-2048 – một tiêu chuẩn mã hóa 2048-bit phổ biến dựa vào độ khó trong việc phân tích thừa số của các số nguyên cực lớn – nhiệm vụ mà máy tính truyền thống phải mất hàng nghìn năm để hoàn thành.

Tuy nhiên, với sự ra đời của qubit – đơn vị xử lý cơ bản trong máy tính lượng tử, các thuật toán lượng tử như Shor có khả năng phân tích thừa số lớn với tốc độ vượt trội, rút ngắn thời gian giải bài toán này từ hàng thiên niên kỷ xuống còn vài giờ hoặc vài ngày.

Chỉ mới tháng trước, nhóm Google Quantum AI công bố một ước tính gây chấn động: một máy tính lượng tử sở hữu dưới một triệu qubit có thể phá vỡ RSA-2048 trong chưa đầy một tuần. Điều này khiến thời điểm mà bảo mật hiện tại bị “vô hiệu hóa” bởi lượng tử – tưởng chừng còn rất xa – nay đang tiến đến nhanh hơn bao giờ hết.

Vậy câu hỏi không còn là “liệu RSA-2048 có bị phá vỡ hay không?”, mà là: chúng ta còn bao xa nữa trước khi điều đó thực sự xảy ra?

Những đột phá quan trọng thúc đẩy báo động lượng tử

Vào năm ngoái, một nhóm nghiên cứu Trung Quốc do Giáo sư Wang Chao từ Đại học Thượng Hải dẫn dắt đã đạt được bước tiến quan trọng trong lĩnh vực phân tích mật mã bằng công nghệ lượng tử. Họ đã sử dụng máy tính lượng tử dạng ủ – cụ thể là hệ thống D-Wave – để bẻ khóa thành công khóa RSA 22-bit.

Dù mức bảo mật 22-bit vẫn còn rất xa so với các tiêu chuẩn hiện đại như RSA-2048, nhưng thành công này đánh dấu một bước nhảy vọt so với kỷ lục trước đó là 19-bit, cho thấy khả năng mở rộng thực tế của các hệ thống lượng tử trong lĩnh vực phá mã. Quan trọng hơn, nó phản ánh tốc độ phát triển chóng mặt của các kỹ thuật tấn công mật mã trong môi trường lượng tử.

CEO David Carvalho của Naoris Protocol đã không giấu được lo ngại:

“Khóa 22-bit rõ ràng không phải là tiêu chuẩn bảo mật cao, nhưng điều đáng lo là tốc độ tiến triển – chỉ trong thời gian ngắn đã nâng từ 19-bit lên 22-bit. Rõ ràng chỉ còn là vấn đề thời gian trước khi máy tính lượng tử có thể phá vỡ những thuật toán mã hóa được xem là “bất khả xâm phạm”. Và thời gian đó đang thu hẹp nhanh chóng. Cho rằng chúng ta còn tới 5 năm nữa để chuẩn bị là quá tự mãn – thực tế có thể chỉ còn 24 đến 36 tháng”.

Carvalho không phải là người duy nhất đưa ra cảnh báo. Ngày càng nhiều chuyên gia trong ngành bảo mật và tiền điện tử cũng đang lên tiếng, cho rằng cần có hành động ngay từ bây giờ để ứng phó với tương lai hậu lượng tử đang đến gần hơn từng ngày.

Các nhà lãnh đạo kêu gọi chuẩn bị

Giáo sư Michele Mosca từ Đại học Waterloo – một trong những chuyên gia hàng đầu thế giới về mật mã lượng tử – từng cảnh báo có đến 1 trong 7 khả năng các hệ thống mã hóa khóa công khai nền tảng sẽ bị phá vỡ vào năm 2026.

Trước nguy cơ đó, hàng loạt tổ chức công nghệ và tài chính lớn như IBM, Microsoft và SWIFT đang gấp rút khuyến cáo các doanh nghiệp toàn cầu phải lên kế hoạch chuyển đổi sang giải pháp mật mã hậu lượng tử (Post-Quantum Cryptography – PQC) để đảm bảo an toàn lâu dài.

“Mỗi ngày trôi qua, tội phạm mạng lại tiến gần hơn đến khả năng xâm nhập vào những hệ thống tối quan trọng. Và một khi đã bị hack, tổn thất là không thể đảo ngược. Chúng ta đang ở ngưỡng mà cảm giác an toàn là hoàn toàn sai lầm”, CEO David Carvalho của Naoris Protocol cảnh báo.

Tuy nhiên, câu hỏi đặt ra là: Liệu mối đe dọa này có thực sự cấp bách như vậy? Chúng ta còn bao xa nữa trước khi mã hóa hiện tại bị phá vỡ – và điều gì sẽ là “mồi lửa” cho sự kiện đó xảy ra?

Phân biệt sự cường điệu với thực tế

Dù việc phân tích thành công khóa RSA 22-bit là một dấu mốc đáng ghi nhận, nhưng cần nhìn nhận nó trong bối cảnh phù hợp.

Mặc dù 22-bit là bước tiến so với mốc 19-bit trước đó, khoảng cách từ đây đến việc phá vỡ RSA-2048 vẫn còn vô cùng lớn. Sự khác biệt không nằm ở con số tuyệt đối, mà ở bản chất tăng trưởng theo cấp số nhân của độ phức tạp: càng tăng độ dài khóa, yêu cầu về số lượng qubit và khả năng sửa lỗi cũng tăng vọt – không phải theo tuyến tính mà theo hàm mũ.

Việc thực sự phá vỡ RSA-2048 sẽ đòi hỏi sự ra đời của Máy tính lượng tử có khả năng mã hóa (CRQC – Cryptographically Relevant Quantum Computer): một cỗ máy đủ mạnh để chạy thuật toán Shor, có khả năng chịu lỗi cao và vận hành ổn định trong thời gian dài.

Những cỗ máy như vậy vẫn còn là thách thức cực lớn về mặt kỹ thuật. Nhiều chuyên gia dự đoán chúng có thể sẽ không xuất hiện cho đến cuối thập niên 2030 – hoặc muộn hơn.

Tuy nhiên, điều đáng lo ngại chính là tốc độ tăng tốc đột ngột của các đột phá lượng tử gần đây. Chúng đặt ra yêu cầu cấp thiết cho các tổ chức, đặc biệt là trong lĩnh vực tiền điện tử như Bitcoin, phải có chiến lược chủ động – ngay từ bây giờ – để chuẩn bị cho Q-Day không thể tránh khỏi, dù thời điểm vẫn còn chưa rõ ràng.

• 3 lý do tại sao giá Bitcoin có thể giảm xuống dưới 100.000 đô la
• Máy tính lượng tử và Bitcoin – Tại sao ‘Q-Day’ có thể là ngày tận thế của tiền điện tử
• VanEck cảnh báo về “khoảng thời gian bất ổn” ngắn ngủi nhưng quan trọng để Bitcoin thích ứng với mối đe dọa lượng tử

Minh Anh