Tính toán lượng tử đối với Bitcoin: Hiện tại không cần quá lo lắng

Tính toán lượng tử có thể gây ra mối đe dọa cho Bitcoin không? Câu hỏi sâu sắc này thường gây ra những cuộc thảo luận rộng rãi. Với việc Google mới công bố bộ xử lý lượng tử Willow, chúng ta cần xem xét lại vấn đề này. Sau khi nghiên cứu cẩn thận, chúng tôi rút ra kết luận sau:

• Willow thực sự đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực Tính toán lượng tử
• Nhưng hiện tại mạng Bitcoin vẫn an toàn và đáng tin cậy

Từ góc độ kỹ thuật, giao thức Bitcoin chủ yếu bao gồm hai phần cốt lõi: cơ chế khai thác dựa trên băm và chữ ký giao dịch dựa trên đường cong ellip. Hai phần này về lý thuyết có thể bị ảnh hưởng bởi thuật toán Grover và thuật toán Shor trong Tính toán lượng tử.

Tuy nhiên, khả năng tính toán của Willow vẫn còn xa mới đủ để gây ra mối đe dọa thực sự cho hai phần này. Để phá vỡ hệ thống băm và chữ ký của Bitcoin trong một khoảng thời gian hợp lý, cần khoảng vài ngàn qubit logic. Và tùy thuộc vào quy trình khác nhau, có thể cần vài ngàn qubit vật lý để mã hóa thành 1 qubit logic.

Điều này có nghĩa là, để phát động một cuộc tấn công hiệu quả vào Bitcoin, ít nhất cần vài triệu quantum bit vật lý. Tuy nhiên, Willow hiện chỉ có 105 quantum bit vật lý, cách xa nhu cầu thực tế.

Ngay cả khi khả năng tính toán lượng tử trong tương lai đạt đến mức đe dọa Bitcoin, tác động của nó cũng không phải là không thể cứu vãn. Đối với việc khai thác, mặc dù thuật toán Grover có thể tăng tốc tính toán, nhưng nó không hoàn toàn phá vỡ thuật toán băm. Có thể hiểu nó như một loại thiết bị khai thác hiệu quả mới, chứ không phải là sự lật đổ toàn bộ hệ thống.

Trong việc ký tên địa chỉ, thực sự có một số địa chỉ cần chú ý thêm, bao gồm các phương thức dựa trên khóa công khai như P2PK cổ điển và P2TR mới nhất. Trong khi đó, các hình thức địa chỉ dựa trên băm như P2PKH, P2SH, P2WPKH, P2WSH tương đối an toàn hơn. Tuy nhiên, việc sử dụng lại những địa chỉ này cũng có thể dẫn đến việc lộ khóa công khai, từ đó tạo ra rủi ro tiềm ẩn.

Đối mặt với mối đe dọa tiềm tàng từ Tính toán lượng tử, các nhà phát triển Bitcoin không hoàn toàn ngồi im. Trong tương lai, có thể sẽ giới thiệu các công nghệ mới như chữ ký Lamport dựa trên hàm băm. Cộng đồng đã tiến hành thảo luận rộng rãi về vấn đề này, bao gồm việc khám phá ứng dụng trong quản lý trạng thái. Ngoài ra, cũng có thể sẽ giới thiệu các thuật toán chống lượng tử dựa trên mật mã lưới. Những cải tiến này có thể được thực hiện thông qua phương pháp phân nhánh mềm.

Ngoài việc nâng cấp công nghệ, thói quen sử dụng tốt của người dùng cũng có thể ngăn chặn hiệu quả mối đe dọa từ Tính toán lượng tử. Ví dụ, sử dụng địa chỉ nhận mới cho mỗi giao dịch, tránh việc sử dụng địa chỉ lặp lại; trước khi Tính toán lượng tử thực sự trở thành mối đe dọa, chuyển tài sản sang địa chỉ chứng kiến tách biệt an toàn hơn, v.v.

Đáng chú ý là sự xuất hiện của máy tính lượng tử không chỉ ảnh hưởng đến Bitcoin và các loại tiền điện tử khác, mà còn có tác động sâu rộng đến nhiều lĩnh vực quan trọng như hệ thống tài chính truyền thống, hệ thống quốc phòng và liên lạc mật.

Tóm lại:

• Trong ngắn hạn, Tính toán lượng tử đối với các mạng blockchain như Bitcoin chưa đủ để gây ra mối lo ngại ngay lập tức.
• Nhưng vẫn rất quan trọng để duy trì thói quen sử dụng tốt và tiếp tục theo dõi sự tiến bộ của Tính toán lượng tử.