Tính toán lượng tử đối với ảnh hưởng tiềm năng của Bitcoin và các chiến lược ứng phó

Gần đây, máy tính lượng tử Willow do Google phát hành đã một lần nữa dấy lên cuộc thảo luận về việc liệu tính toán lượng tử có đe dọa đến sự an toàn của Bitcoin hay không. Mặc dù Willow đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực tính toán lượng tử, nhưng hiện tại người dùng Bitcoin vẫn không cần quá lo lắng.

Giao thức Bitcoin chủ yếu bao gồm hai phần cốt lõi: khai thác dựa trên hàm băm và chữ ký giao dịch dựa trên đường cong elip. 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, sức mạnh tính toán của các máy tính lượng tử hiện tại vẫn còn xa mới đủ để tạo ra mối đe dọa thực sự đối với hai phần này.

Để tấn công hệ thống băm và chữ ký của Bitcoin trong khoảng thời gian hợp lý, cần khoảng vài nghìn logic qubit. Xét đến tỷ lệ mã hóa giữa qubit vật lý và qubit logic, thực tế có thể cần hàng triệu qubit vật lý. Hiện tại, Willow chỉ có 105 qubit vật lý, còn một chặng đường dài để trở thành mối đe dọa.

Ngay cả khi sức mạnh tính toán của máy tính lượng tử trong tương lai đạt đến mức có thể ảnh hưởng đến Bitcoin, thì tác động của nó đối với việc khai thác vẫn tương đối hạn chế. Mặc dù thuật toán Grover có thể tăng tốc quá trình tính toán, nhưng nó không phá vỡ nguyên lý của hàm băm, vẫn cần rất nhiều tính toán để tìm ra giá trị băm hợp lệ. Điều này giống như một loại thiết bị khai thác hiệu quả mới, chứ không phải là một cuộc cách mạng đối với hệ thống.

Tuy nhiên, đối với một số loại địa chỉ Bitcoin, đặc biệt là địa chỉ P2PK và P2TR dựa trên khóa công khai, cần phải chú ý đặc biệt. So với đó, các địa chỉ dựa trên băm như P2PKH, P2SH, P2WPKH và P2WSH tương đối an toàn hơn. Nhưng cần lưu ý rằng việc tái sử dụng những địa chỉ này cũng có thể dẫn đến việc lộ khóa công khai, từ đó làm tăng rủi ro.

Đối mặt với mối đe dọa tiềm tàng từ tính toán lượng tử, cộng đồng Bitcoin không phải là không có hành động. Các nhà phát triển đang khám phá việc giới thiệu các công nghệ mới như chữ ký Lamport dựa trên hàm băm, cũng như nghiên cứu các phương án mật mã lưới chống lại lượng tử. Những cải tiến này có thể được thực hiện thông qua cách phân tách mềm mà không cần phải cải tạo toàn bộ mạng.

Ngoài việc phòng ngừa ở cấp độ kỹ thuật, thói quen sử dụng của người dùng cũng rất quan trọng. Ví dụ, việc sử dụng địa chỉ nhận mới cho mỗi giao dịch, tránh việc sử dụng lại địa chỉ, cũng như chuyển tài sản sang địa chỉ chứng kiến cách ly an toàn hơn trước khi tính toán lượng tử thực sự trở thành mối đe dọa, đều là những chiến lược phòng ngừa hiệu quả.

Đáng chú ý là sự phát triển của máy tính lượng tử không chỉ ảnh hưởng đến Bitcoin, mà còn có thể tạo ra ảnh hưởng sâu rộng đến nhiều lĩnh vực khác như hệ thống tài chính truyền thống, an ninh quốc phòng và liên lạc bảo mật. Do đó, đây là một thách thức cần sự quan tâm và ứng phó chung của toàn xã hội.

Tổng thể mà nói, mối đe dọa của tính toán lượng tử đối với các mạng tiền điện tử như Bitcoin trong ngắn hạn không phải là điều cấp bách. Tuy nhiên, việc duy trì sự cảnh giác, phát triển thói quen sử dụng tốt và tiếp tục theo dõi các tiến bộ trong công nghệ tính toán lượng tử là rất cần thiết để bảo vệ an toàn tài sản. Khi công nghệ tiếp tục phát triển, cộng đồng tiền điện tử cũng sẽ tiếp tục khám phá và thực hiện nhiều giải pháp chống lại các cuộc tấn công lượng tử hơn, nhằm đảm bảo an ninh lâu dài cho mạng.