Máy tính lượng tử được coi là một trong những công nghệ hứa hẹn nhất của tương lai. Chúng hứa hẹn sức mạnh tính toán vượt xa các máy tính cổ điển. Tuy nhiên, cuộc cách mạng này cũng có thể đe dọa mật mã hiện đại - và do đó là các hệ thống như Bitcoin.
Câu hỏi quan trọng là: Máy tính lượng tử có thể phá vỡ Bitcoin không? Và nếu có, Bitcoin có cần nâng cấp không?
Cách mà máy tính lượng tử đe dọa mật mã
An ninh của mật mã hiện đại phụ thuộc vào các vấn đề toán học khó đối với các máy tính cổ điển giải quyết. Bitcoin chủ yếu sử dụng hai thuật toán:
1. SHA-256 (cho các hàm băm)
2. ECDSA (Thuật toán Chữ ký Số Đường Elliptic, cho chữ ký số)
Máy tính lượng tử có thể tấn công cụ thể vào ECDSA bằng cách sử dụng Thuật toán Shor, có thể phá vỡ mật mã đường elliptic. Về lý thuyết, điều này sẽ cho phép kẻ tấn công suy ra các khóa riêng từ địa chỉ công khai - một kịch bản ác mộng cho Bitcoin.
Điều này cũng ảnh hưởng đến SHA-256 không?
May mắn thay, SHA-256 (và các hàm băm tương tự) chỉ dễ bị tấn công lượng tử ở mức tối thiểu. Thuật toán Grover có thể lý thuyết cắt giảm thời gian tìm kiếm xuống một nửa, nhưng ngay cả như vậy, tấn công vào khai thác Bitcoin hoặc các băm giao dịch sẽ cực kỳ tốn tài nguyên.
Bitcoin có thực sự gặp rủi ro không?
Tin tốt: Không sớm đâu.
1. Máy tính lượng tử vẫn chưa đủ mạnh
- Máy tính lượng tử hiện tại chỉ có một vài qubit dễ bị lỗi.
1. Phá vỡ ECDSA sẽ yêu cầu hàng nghìn qubit được sửa lỗi - điều mà vẫn còn nhiều năm hoặc thập kỷ nữa.
2. Các giao dịch Bitcoin thường "chống lượng tử"
- Miễn là địa chỉ Bitcoin chỉ được sử dụng một lần (như được khuyến nghị), rủi ro là thấp.
- Chỉ các địa chỉ công khai được biết đến (ví dụ, quỹ chưa sử dụng trong ví cũ) mới dễ bị tổn thương.
3. Cộng đồng có thể thích ứng
- Nếu máy tính lượng tử trở thành một mối đe dọa thực sự, Bitcoin có thể nâng cấp lên mật mã chống lượng tử (ví dụ, chữ ký Lamport hoặc mật mã dựa trên lưới).
Liệu Bitcoin có cần nâng cấp không? Dài hạn: Có.
Khi máy tính lượng tử trở nên khả thi về mặt thực tiễn, Bitcoin sẽ cần cập nhật các thuật toán chữ ký của mình. Tuy nhiên, tiến trình đủ chậm để cộng đồng có thời gian phản ứng.
Giải pháp khả thi:
- Mật mã sau lượng tử (ví dụ, XMSS, SPHINCS+)
- Chữ ký Schnorr (đã là một phần của giao thức Bitcoin, cung cấp khả năng mở rộng tốt hơn và làm nền tảng cho các nâng cấp chống lượng tử)
- Hệ thống lai (kết hợp ECDSA với chữ ký chống lượng tử)
Kết luận: Bitcoin vẫn an toàn
Máy tính lượng tử có thể là một mối đe dọa tiềm tàng, nhưng không phải ngay lập tức. Các nhà phát triển Bitcoin có thời gian để chuẩn bị, và những giải pháp chống lượng tử đầy hứa hẹn đã tồn tại.
Bitcoin sẽ không bị phá vỡ qua đêm - nhưng cộng đồng phải luôn cảnh giác. Một khi máy tính lượng tử có những tiến bộ đáng kể, một nâng cấp sẽ là cần thiết. Đến lúc đó, mạng lưới vẫn an toàn.
Các chủ đề khác:
- Mật mã sau lượng tử
- Sổ cái chống lượng tử (QRL)
- Đề xuất Cải tiến Bitcoin (BIPs) cho an ninh lượng tử
\u003ct-102/\u003e\u003ct-103/\u003e
\u003cc-75/\u003e
