Nghiên cứu mới cảnh báo tấn công lượng tử với Bitcoin(BTC), thúc ép chuyển sang mật mã hậu lượng tử

Hai nghiên cứu mới vừa công bố đang khiến mối đe dọa *từ* tấn công lượng tử* đối với *từ* Bitcoin(BTC)* trở nên cấp bách hơn. Các nhà khoa học cho rằng số *từ* qubit* cần thiết để bẻ khóa khóa riêng của ví *từ* Bitcoin(BTC)* đã giảm mạnh so với ước tính trước đây, kéo theo áp lực phải sớm chuyển sang *từ* mật mã hậu lượng tử* trong hệ sinh thái tiền mã hóa.

Theo bài báo khoa học do Google Quantum AI công bố ngày 24 (giờ địa phương) cùng với nhà nghiên cứu Đan Bôn (Dan Boneh) từ Đại học Stanford và chuyên gia của Quỹ Ethereum(ETH) Gi-xtin Đrake (Justin Drake), việc dùng thuật toán Shor để phá bài toán logarit rời rạc trên đường cong elliptic 256-bit (ECDLP) mà *từ* Bitcoin(BTC)* đang sử dụng có thể chỉ cần dưới 1.200 qubit logic và khoảng 90 triệu cổng topo. Khi quy đổi sang kiến trúc máy tính lượng tử siêu dẫn hiện nay, con số này tương đương dưới 500.000 qubit vật lý, tức thấp hơn khoảng 20 lần so với những dự báo phổ biến trước đó mà Google từng viện dẫn.

Song song, công ty Oratomic do nhóm giáo sư từ Caltech và Harvard thành lập đã đưa ra một kịch bản còn “gần thực tế” hơn trên nền tảng phần cứng lượng tử dùng nguyên tử trung hòa. Với việc tối ưu hóa sơ đồ sửa lỗi lượng tử, họ cho rằng chỉ cần khoảng 10.000 qubit vật lý là đủ để thực hiện phép tính ở mức có thể bẻ khóa khóa riêng. Ở một cấu hình nhanh hơn, khoảng 26.000 qubit vật lý được cho là đủ để phục hồi một khóa riêng *từ* Bitcoin(BTC)* trong vòng chừng 10 ngày.

Điểm đáng chú ý là hai nghiên cứu này không đơn thuần cộng gộp các con số, mà mỗi bên giải quyết một nút thắt khác nhau trong toàn bộ hệ thống. Google tập trung giảm số lượng qubit logic cần thiết, trong khi Oratomic hạ đáng kể chi phí cho lớp mã sửa lỗi. Kết quả tổng hợp khiến mức yêu cầu từng được ước tính khoảng 9 triệu qubit vật lý nay bị “nén” xuống chỉ còn trong khoảng vài chục nghìn qubit, theo mô hình lý thuyết.

Diễn biến mới lập tức làm dấy lên tranh luận về thời điểm *từ* Bitcoin(BTC)* cần thực sự chuyển sang các cơ chế *từ* mật mã hậu lượng tử*. Nhiều chuyên gia an ninh từng đặt mốc rủi ro vào giai đoạn giữa đến cuối thập niên 2030, nay cho rằng mốc thời gian này có thể phải kéo sớm lại. Gi-xtin Đrake cho biết ông ngày càng tin khả năng xảy ra “sụp đổ mật mã” trước năm 2032 là điều không thể xem thường, và ước tính xác suất phục hồi được khóa riêng secp256k1 từ khóa công khai *từ* Bitcoin(BTC)* đã lộ diện có thể ở mức tối thiểu 10%.

Nguy cơ càng lớn khi một lượng không hề nhỏ *từ* Bitcoin(BTC)* hiện đã rơi vào vùng nhạy cảm với tấn công lượng tử. Đặc biệt, các đầu ra theo mô hình “pay-to-public-key” từ những năm đầu mạng lưới, bao gồm cả phần thưởng khối nguyên thủy, được cho là đang chứa tài sản lên tới hàng chục tỷ USD tính theo giá thị trường hiện tại. Trong đó có cả hơn 1 triệu *từ* Bitcoin(BTC)* được cho là thuộc về Sátô-si Na-ka-mô-tô (Satoshi Nakamoto), vốn từ lâu được giới nghiên cứu coi là “kho báu” nếu ngày nào đó lớp bảo mật ECDSA bị phá vỡ.

Về phía cộng đồng phát triển, một số đề xuất đưa chữ ký *từ* hậu lượng tử* vào giao thức *từ* Bitcoin(BTC)* như BIP 360 đã được đưa ra thảo luận. Tuy nhiên, các đề xuất này đến nay vẫn chưa tạo được đồng thuận rộng rãi, cả vì lo ngại tăng kích thước giao dịch, ảnh hưởng tới hiệu năng lẫn rủi ro xuất hiện lỗ hổng mới khi chuyển đổi hệ thống mật mã lõi.

Bên cạnh những cảnh báo, giới chuyên môn cũng kêu gọi thận trọng khi diễn giải hai nghiên cứu trên như một khả năng tấn công đã sẵn sàng. Google chưa công bố chi tiết toàn bộ mạch lượng tử đề xuất, còn kịch bản của Oratomic lại dựa trên các mã sửa lỗi tiên tiến chưa được kiểm chứng ở quy mô lớn trong thực nghiệm. Hạ tầng lượng tử hiện tại cũng vẫn còn cách khá xa các ngưỡng qubit vật lý nêu trên nếu xét theo số liệu công khai.

bình luận: Tuy nhiên, việc yêu cầu qubit vật lý giảm hàng bậc độ lớn cho thấy tốc độ tiến bộ trong tối ưu thuật toán và kiến trúc lượng tử đang vượt trước nhiều kịch bản bảo thủ. Đây là tín hiệu cộng đồng *từ* Bitcoin(BTC)* khó có thể bỏ qua nếu không muốn rơi vào thế bị động.

Ở tầm chính sách, Mỹ đã sớm đưa ra các mốc chuyển đổi sang *từ* mật mã an toàn trước lượng tử*. Cơ quan An ninh Quốc gia Mỹ (NSA) đặt mục tiêu hoàn tất chuyển sang chuẩn mới vào năm 2030, trong khi Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) hướng tới mốc 2035 cho việc triển khai rộng rãi các thuật toán *từ* hậu lượng tử*. Điều này tạo ra khung thời gian rõ ràng cho các hệ thống tài chính – ngân hàng và hạ tầng trọng yếu.

Với quy mô vốn hóa và vai trò như “vàng số” của *từ* Bitcoin(BTC)*, áp lực xác định “khi nào” và “bằng cách nào” để chuyển sang cơ chế chữ ký *từ* hậu lượng tử* đang trở nên khó có thể trì hoãn thêm. Nếu các mốc 2030–2035 được coi là mục tiêu cho hạ tầng tài chính truyền thống, thì việc *từ* Bitcoin(BTC)* chủ động chuẩn bị trước, ít nhất ở cấp độ thiết kế và thử nghiệm, đang ngày càng được xem là yếu tố sống còn cho an toàn dài hạn của mạng lưới lẫn tài sản đang được lưu trữ trên đó.