Tính toán lượng tử mới đột phá: ảnh hưởng của chip Willow của Google đến an ninh Blockchain
Gần đây, Google đã ra mắt thế hệ chip tính toán lượng tử mới Willow, chip này có 105 qubit và đạt hiệu suất tốt nhất trong cùng loại trong hai bài kiểm tra chuẩn: sửa lỗi lượng tử và lấy mẫu mạch ngẫu nhiên. Willow đã hoàn thành nhiệm vụ tính toán mà siêu máy tính nhanh nhất hiện nay cần 10^25 năm để hoàn thành trong 5 phút, con số này thậm chí còn vượt quá tuổi thọ của vũ trụ đã biết.
Một bước đột phá quan trọng của Willow là giảm tỷ lệ lỗi xuống mức指数 và đưa nó dưới một ngưỡng nhất định, đây là điều kiện tiên quyết để thực hiện máy tính lượng tử có tính khả thi lớn. Người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết, Willow là nguyên mẫu qubit logic có thể mở rộng thuyết phục nhất cho đến nay, cho thấy máy tính lượng tử có tính khả thi lớn là khả thi.
Thành tựu này đã có ảnh hưởng sâu rộng đến lĩnh vực blockchain và tiền điện tử. Mặc dù hiện tại 105 qubit của Willow vẫn chưa đủ để phá vỡ các thuật toán mã hóa được sử dụng bởi các loại tiền điện tử như Bitcoin, nhưng nó báo hiệu hướng phát triển của máy tính lượng tử có tính ứng dụng quy mô lớn. Một khi máy tính lượng tử đạt đến quy mô đủ lớn, chúng sẽ có khả năng phá vỡ các thuật toán chữ ký số đường elip (ECDSA) và hàm băm SHA-256 đang được sử dụng rộng rãi hiện nay.
Trong giao dịch Bitcoin, ECDSA được sử dụng để ký và xác thực giao dịch, SHA-256 được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Nghiên cứu cho thấy, thuật toán lượng tử Shor chỉ cần một triệu qubit để hoàn toàn phá vỡ ECDSA. Điều này có nghĩa là, một khi kẻ tấn công có được khóa công khai ECDSA, họ có thể suy luận ra khóa bí mật tương ứng trên máy tính lượng tử, từ đó kiểm soát tất cả Bitcoin của khóa bí mật đó.
Mặc dù chip Willow tạm thời vẫn chưa thể gây ra mối đe dọa trực tiếp đối với các thuật toán như RSA và ECDSA đang được sử dụng trong thực tế, nhưng nó đã đặt ra những thách thức mới đối với hệ thống an ninh của tiền điện tử. Cách bảo vệ an toàn cho tiền điện tử trước sự tác động của tính toán lượng tử đã trở thành tâm điểm chung của giới công nghệ và tài chính.
Để đối phó với thách thức này, việc phát triển công nghệ blockchain chống lại lượng tử, đặc biệt là nâng cấp các blockchain hiện có để chống lượng tử, đã trở thành một ưu tiên hàng đầu. Mật mã hậu lượng tử (PQC) là một loại thuật toán mật mã mới có khả năng chống lại các cuộc tấn công từ tính toán lượng tử, chúng vẫn giữ được tính an toàn trong kỷ nguyên lượng tử.
Hiện tại, đã có tổ chức hoàn thành việc xây dựng khả năng mật mã hậu lượng tử cho toàn bộ quy trình Blockchain, bao gồm hỗ trợ nhiều thuật toán mật mã hậu lượng tử theo tiêu chuẩn NIST và thư viện mật mã cho giao tiếp TLS hậu lượng tử. Đồng thời, để giải quyết vấn đề lưu trữ tăng trưởng của chữ ký hậu lượng tử so với ECDSA, thông qua việc tối ưu hóa quy trình đồng thuận và giảm độ trễ đọc bộ nhớ, khả năng TPS của Blockchain chống lượng tử có thể đạt khoảng 50% so với chuỗi gốc.
Ngoài ra, đã có những tiến bộ trong việc chuyển đổi các thuật toán mã hóa mạnh mẽ sang hậu lượng tử. Giao thức chữ ký phân tán ngưỡng hậu lượng tử hiệu quả đầu tiên trong ngành đã ra đời, khắc phục được nhược điểm của các giải pháp mã hóa hậu lượng tử truyền thống không hỗ trợ giá trị ngưỡng tùy ý, và có sự cải thiện đáng kể về hiệu suất.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ tính toán lượng tử, ngành công nghiệp blockchain và tiền điện tử cần tích cực đối phó với các mối đe dọa an ninh tiềm tàng. Phát triển và triển khai công nghệ kháng lượng tử sẽ trở thành chìa khóa để đảm bảo sự an toàn và độ tin cậy lâu dài của các hệ thống này.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Chip Willow của Google ra mắt Tính toán lượng tử thách thức an ninh Blockchain
Tính toán lượng tử mới đột phá: ảnh hưởng của chip Willow của Google đến an ninh Blockchain
Gần đây, Google đã ra mắt thế hệ chip tính toán lượng tử mới Willow, chip này có 105 qubit và đạt hiệu suất tốt nhất trong cùng loại trong hai bài kiểm tra chuẩn: sửa lỗi lượng tử và lấy mẫu mạch ngẫu nhiên. Willow đã hoàn thành nhiệm vụ tính toán mà siêu máy tính nhanh nhất hiện nay cần 10^25 năm để hoàn thành trong 5 phút, con số này thậm chí còn vượt quá tuổi thọ của vũ trụ đã biết.
Một bước đột phá quan trọng của Willow là giảm tỷ lệ lỗi xuống mức指数 và đưa nó dưới một ngưỡng nhất định, đây là điều kiện tiên quyết để thực hiện máy tính lượng tử có tính khả thi lớn. Người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết, Willow là nguyên mẫu qubit logic có thể mở rộng thuyết phục nhất cho đến nay, cho thấy máy tính lượng tử có tính khả thi lớn là khả thi.
Thành tựu này đã có ảnh hưởng sâu rộng đến lĩnh vực blockchain và tiền điện tử. Mặc dù hiện tại 105 qubit của Willow vẫn chưa đủ để phá vỡ các thuật toán mã hóa được sử dụng bởi các loại tiền điện tử như Bitcoin, nhưng nó báo hiệu hướng phát triển của máy tính lượng tử có tính ứng dụng quy mô lớn. Một khi máy tính lượng tử đạt đến quy mô đủ lớn, chúng sẽ có khả năng phá vỡ các thuật toán chữ ký số đường elip (ECDSA) và hàm băm SHA-256 đang được sử dụng rộng rãi hiện nay.
Trong giao dịch Bitcoin, ECDSA được sử dụng để ký và xác thực giao dịch, SHA-256 được sử dụng để đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu. Nghiên cứu cho thấy, thuật toán lượng tử Shor chỉ cần một triệu qubit để hoàn toàn phá vỡ ECDSA. Điều này có nghĩa là, một khi kẻ tấn công có được khóa công khai ECDSA, họ có thể suy luận ra khóa bí mật tương ứng trên máy tính lượng tử, từ đó kiểm soát tất cả Bitcoin của khóa bí mật đó.
Mặc dù chip Willow tạm thời vẫn chưa thể gây ra mối đe dọa trực tiếp đối với các thuật toán như RSA và ECDSA đang được sử dụng trong thực tế, nhưng nó đã đặt ra những thách thức mới đối với hệ thống an ninh của tiền điện tử. Cách bảo vệ an toàn cho tiền điện tử trước sự tác động của tính toán lượng tử đã trở thành tâm điểm chung của giới công nghệ và tài chính.
Để đối phó với thách thức này, việc phát triển công nghệ blockchain chống lại lượng tử, đặc biệt là nâng cấp các blockchain hiện có để chống lượng tử, đã trở thành một ưu tiên hàng đầu. Mật mã hậu lượng tử (PQC) là một loại thuật toán mật mã mới có khả năng chống lại các cuộc tấn công từ tính toán lượng tử, chúng vẫn giữ được tính an toàn trong kỷ nguyên lượng tử.
Hiện tại, đã có tổ chức hoàn thành việc xây dựng khả năng mật mã hậu lượng tử cho toàn bộ quy trình Blockchain, bao gồm hỗ trợ nhiều thuật toán mật mã hậu lượng tử theo tiêu chuẩn NIST và thư viện mật mã cho giao tiếp TLS hậu lượng tử. Đồng thời, để giải quyết vấn đề lưu trữ tăng trưởng của chữ ký hậu lượng tử so với ECDSA, thông qua việc tối ưu hóa quy trình đồng thuận và giảm độ trễ đọc bộ nhớ, khả năng TPS của Blockchain chống lượng tử có thể đạt khoảng 50% so với chuỗi gốc.
Ngoài ra, đã có những tiến bộ trong việc chuyển đổi các thuật toán mã hóa mạnh mẽ sang hậu lượng tử. Giao thức chữ ký phân tán ngưỡng hậu lượng tử hiệu quả đầu tiên trong ngành đã ra đời, khắc phục được nhược điểm của các giải pháp mã hóa hậu lượng tử truyền thống không hỗ trợ giá trị ngưỡng tùy ý, và có sự cải thiện đáng kể về hiệu suất.
Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ tính toán lượng tử, ngành công nghiệp blockchain và tiền điện tử cần tích cực đối phó với các mối đe dọa an ninh tiềm tàng. Phát triển và triển khai công nghệ kháng lượng tử sẽ trở thành chìa khóa để đảm bảo sự an toàn và độ tin cậy lâu dài của các hệ thống này.