Mối Đe Dọa Lượng Tử Với Bitcoin Là Có Thực Nhưng Chưa Sắp Xảy Ra, Theo Ark Invest Của Cathie Wood

Tóm tắt ngắn gọn

• Một báo cáo mới của Ark Invest và Unchained cho biết tính toán lượng tử đặt ra rủi ro lâu dài cho Bitcoin, không phải mối đe dọa ngay lập tức.
• Khoảng 35% nguồn cung Bitcoin có thể bị ảnh hưởng bởi các cuộc tấn công lượng tử trong điều kiện nhất định.
• Cuối cùng, Bitcoin có thể cần phải chuyển sang mã hóa hậu lượng tử thông qua một nâng cấp đồng thuận.

Ngành công nghiệp tiền điện tử ngày càng nhận thức rõ rằng tính toán lượng tử có thể cuối cùng thách thức các hệ thống mã hóa bảo vệ Bitcoin và các mạng lưới nổi bật khác. Tuy nhiên, mối đe dọa này có khả năng còn cách vài năm hoặc thập kỷ nữa, theo một báo cáo mới của Ark Invest—công ty quản lý đầu tư của nhà đầu tư công nghệ Cathie Wood—và công ty dịch vụ tài chính tập trung vào Bitcoin Unchained. Báo cáo được công bố vào thứ Tư xem xét liệu các tiến bộ trong tính toán lượng tử có thể cho phép thuật toán Shor phá vỡ mã hóa đường cong elliptic dùng để bảo vệ ví Bitcoin hay không. Các tác giả cho biết các máy tính lượng tử hiện tại vẫn còn xa mới đạt được khả năng cần thiết để xâm phạm an ninh của Bitcoin, phản ánh ý kiến của các chuyên gia về tính toán lượng tử. “Các hệ thống lượng tử ngày nay thiếu khả năng cần thiết để xâm phạm Bitcoin. Những bước đột phá có ý nghĩa sẽ làm gián đoạn an ninh internet trước, kích hoạt các phản ứng phối hợp vượt xa Bitcoin,” các nhà nghiên cứu viết. “Theo quan điểm của chúng tôi, phát triển lượng tử sẽ là một tiến trình công nghệ dần dần—không phải một sự kiện ‘Q-day’ đột ngột—cho phép thị trường và mạng lưới Bitcoin có thời gian thích nghi.”

Báo cáo này xuất hiện trong bối cảnh cuộc thảo luận về tính toán lượng tử và tiền điện tử đã tăng đều đặn trong năm qua, với các nhân vật nổi bật như CEO Coinbase Brian Armstrong, đồng sáng lập Ethereum Vitalik Buterin, và nhà sáng lập Cardano Charles Hoskinson đều đề cập đến rủi ro này.  “Các nhà bình luận thường phân chia hai giai đoạn phát triển của tính toán lượng tử liên quan đến Bitcoin, một giai đoạn trong đó tính toán lượng tử không thể ảnh hưởng đến Bitcoin và một giai đoạn trong đó nó đã hoàn toàn phá vỡ mã hóa nền tảng của Bitcoin,” báo cáo cho biết. An ninh của Bitcoin dựa vào các hàm băm bảo vệ khai thác và cấu trúc khối, cùng với mã hóa đường cong elliptic chứng minh quyền sở hữu ví. Tuy nhiên, các máy tính lượng tử trong tương lai có thể đảo ngược khóa công khai để lấy lại khóa riêng, gây lo ngại về các cuộc tấn công “thu hoạch rồi giải mã” trong đó dữ liệu blockchain hiện tại bị thu thập để khai thác khi máy tính lượng tử đủ mạnh.

Tuy nhiên, báo cáo cho biết các máy tính lượng tử ngày nay hoạt động trong giai đoạn “Noisy Intermediate-Scale Quantum,” thường sử dụng khoảng 100 qubits logic. Phá vỡ một khóa Bitcoin bằng máy tính lượng tử sẽ cần hàng nghìn qubits chất lượng cao, có khả năng sửa lỗi, cùng một số lượng lớn các phép lượng tử đáng tin cậy—vượt xa khả năng của các máy tính lượng tử hiện tại. Vì những giới hạn đó, báo cáo cho rằng bất kỳ mối đe dọa lượng tử nào đối với Bitcoin sẽ xuất hiện theo từng giai đoạn chứ không phải tất cả cùng lúc. “Trong vòng 10-20 năm tới, cộng đồng nghiên cứu tính toán lượng tử thực tế sẽ tiến bộ đủ để cung cấp cho cộng đồng phát triển Bitcoin thời gian thích nghi và tối ưu hóa chúng cho chuỗi khối Bitcoin, máy ảo, và hệ sinh thái các công cụ, thiết bị, và công ty,” các nhà nghiên cứu viết. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng máy tính lượng tử sẽ bắt đầu hữu ích trong các lĩnh vực như hóa học trước khi tiến bộ đủ để phá vỡ các hệ thống mã hóa yếu hơn. Sau đó, chúng sẽ có khả năng tấn công mã hóa đường cong elliptic dùng trong ví Bitcoin, ban đầu mất nhiều thời gian để phá vỡ các khóa riêng lẻ. Trong giai đoạn cuối, máy tính lượng tử sẽ có thể phá vỡ các khóa nhanh hơn khoảng thời gian khoảng 10 phút của khối Bitcoin. Ngay cả khi mối đe dọa diễn ra chậm hơn là tức thì, báo cáo cũng nhấn mạnh rằng một phần đáng kể nguồn cung Bitcoin có thể gặp nguy hiểm nếu máy tính lượng tử cuối cùng phá vỡ mã hóa đường cong elliptic. “Khoảng 1,7 triệu Bitcoin được giữ trong các địa chỉ P2PK dễ bị tổn thương được cho là đã mất, trong khi khoảng 5,2 triệu BTC khác nằm trong các địa chỉ dùng lại hoặc Taproot có thể được di chuyển—tổng cộng chiếm khoảng 35% tổng nguồn cung Bitcoin,” các nhà nghiên cứu viết. Báo cáo cho biết các nhà phát triển Bitcoin cuối cùng có thể cần phải áp dụng mã hóa hậu lượng tử, một loại hệ thống mã hóa được thiết kế để vẫn an toàn trước máy tính lượng tử. Vào tháng 2, các nhà phát triển đã hợp nhất BIP 360 vào kho cải tiến GitHub của Bitcoin, thúc đẩy một khung hậu lượng tử tiềm năng cho mạng lưới. BIP 360 giới thiệu một loại đầu ra mới gọi là Pay-to-Merkle-Root, hay P2MR, sẽ vô hiệu hóa một tính năng kỹ thuật gọi là chi tiêu theo đường dẫn khóa, vốn sẽ tiết lộ khóa công khai khi tiêu tiền.

Việc tích hợp các biện pháp bảo vệ này vào mạng Bitcoin sẽ yêu cầu thay đổi quy tắc đồng thuận, tuy nhiên, quá trình này phụ thuộc vào sự đồng thuận của cộng đồng các nhà phát triển, thợ đào và người dùng phi tập trung. “Bitcoin không chỉ là một phần mềm. Có cả một hệ sinh thái gồm ví, thiết bị phần cứng, và sàn giao dịch, và việc di chuyển tất cả sẽ mất thời gian,” đồng tác giả BIP 360 và nhà mã hóa Ethan Heilman nói với Decrypt. “Vẫn còn các câu hỏi mở về việc chọn thuật toán nào và phương pháp phù hợp, vì vậy các cuộc thảo luận về nâng cấp hậu lượng tử có thể kéo dài từ năm đến mười năm.” Thiết kế của Bitcoin khiến việc thực hiện các thay đổi lớn trở nên khó khăn, một đặc điểm mà báo cáo cho rằng bảo vệ mạng lưới nhưng cũng có thể làm chậm quá trình chấp nhận và thực thi các nâng cấp. “Xét từ góc độ đó, sự thận trọng của Bitcoin thể hiện sự đánh đổi giữa khả năng thích nghi và độ tin cậy, điều này sẽ tiếp tục định hình sự phát triển lâu dài của nó,” báo cáo nói. Chính Heilman cũng cho biết, động thái này có thể ảnh hưởng đến cách các nhà phát triển ưu tiên các nâng cấp: “Nếu mối đe dọa không cấp bách, mọi thứ sẽ diễn ra chậm. Khi nó trở nên thực tế, quá trình phát triển thường sẽ tăng tốc.” Ark Invest và Unchained chưa phản hồi ngay các yêu cầu bình luận của Decrypt.