Máy tính lượng tử có đe dọa đến Bitcoin? Trong ngắn hạn không cần quá lo lắng

Máy tính lượng tử có thể phá hủy Bitcoin không? Chủ đề gây tranh cãi này thường dẫn đến những cuộc thảo luận rộng rãi. Với việc Google mới phát hành bộ xử lý lượng tử Willow, câu hỏi này lại trở thành tâm điểm. Sau khi nghiên cứu, chúng tôi đã rút ra kết luận sau:

• Willow thực sự đã đạt được tiến bộ đáng kể
• Nhưng hiện tại người dùng Bitcoin vẫn không cần quá lo lắng

Từ góc độ đơn giản, giao thức Bitcoin chủ yếu bao gồm hai phần: khai thác dựa trên hàm băm và chữ ký giao dịch dựa trên đường cong elip. Hai phần này thực sự có thể bị ảnh hưởng bởi máy tính lượng tử, tương ứng với thuật toán Grover và thuật toán Shor.

Tuy nhiên, "công suất" hiện tại của Willow vẫn chưa đủ để có ảnh hưởng thực chất đến hai phần này. Để tấn công hệ thống băm và chữ ký của Bitcoin trong khoảng thời gian hợp lý, cần khoảng vài nghìn bit lượng tử logic. Tùy theo quy trình khác nhau, có thể cần hàng nghìn bit lượng tử vật lý để mã hóa thành 1 bit lượng tử logic.

Điều này có nghĩa là, để tấn công Bitcoin cần khoảng hàng triệu bit lượng tử vật lý. Trong khi đó, Willow chỉ có 105 bit lượng tử vật lý, rất xa so với số lượng cần thiết.

Giả sử trong tương lai, sức mạnh tính toán của máy tính lượng tử đủ để tạo ra mối đe dọa, thì ảnh hưởng đến việc khai thác tương đối hạn chế. Thuật toán Grover chỉ tăng tốc quá trình tính toán, không phá vỡ quy luật băm từ gốc, vẫn cần một lượng lớn tính toán để tìm ra giá trị băm cần thiết. Có thể hiểu rằng trên thị trường xuất hiện một loại thiết bị khai thác hiệu quả mới.

Đối với chữ ký địa chỉ, một số địa chỉ thực sự cần cảnh giác, bao gồm các phương pháp dựa trên khóa công khai như P2PK và mới nhất là P2TR. Còn P2PKH, P2SH, P2WPKH, P2WSH là các hình thức dựa trên băm tương đối an toàn. Nhưng cần lưu ý, việc sử dụng lại những địa chỉ này cũng sẽ làm lộ khóa công khai, có nguy cơ tiềm ẩn.

Các nhà phát triển có thể thực hiện các biện pháp để đối phó với thách thức này. Bitcoin đã và đang tiến hóa không ngừng, trong tương lai có thể giới thiệu các giải pháp như chữ ký Lamport dựa trên hàm băm. Cộng đồng đã tiến hành thảo luận rộng rãi về vấn đề này, chẳng hạn như thảo luận về việc áp dụng chữ ký Lamport trong các trạng thái.

Ngoài ra, còn có thể giới thiệu các công nghệ như mã hóa chống lại máy tính lượng tử. Những cải tiến này có thể được thực hiện thông qua phương pháp phân nhánh mềm.

Ngoài khía cạnh phát triển, thói quen sử dụng tốt cũng có thể hiệu quả trong việc phòng ngừa mối đe dọa từ lượng tử. Ví dụ, thay vì tái sử dụng địa chỉ, hãy thay đổi địa chỉ nhận mỗi lần (mỗi lần một mã), và chuyển tài sản đến địa chỉ chứng kiến cách ly tương đối an toàn trước khi máy tính lượng tử tạo thành mối đe dọa đủ lớn.

Các mạng blockchain khác, chẳng hạn như Ethereum, cũng đang tích cực thảo luận về các giải pháp mật mã hậu lượng tử, những thiết kế này có thể được giới thiệu thông qua phương pháp hard fork.

Cần lưu ý rằng sự xuất hiện của máy tính lượng tử không chỉ ảnh hưởng đến Bitcoin hay các loại tiền điện tử khác, mà còn lan rộng đến nhiều lĩnh vực quan trọng như hệ thống tài chính truyền thống, hệ thống quốc phòng, và thông tin liên lạc mật.

Tóm lại:

• Trong thời gian ngắn, không cần quá lo lắng về mối đe dọa của máy tính lượng tử đối với Bitcoin và các mạng khác.
• Nhưng nên hình thành thói quen sử dụng tốt và liên tục theo dõi quá trình phát triển của công nghệ lượng tử