86,1%: Chi phí mạch tấn công lượng tử nhắm Bitcoin(BTC), Ethereum(ETH) giảm mạnh, nhưng Bitcoin chưa chuyển đổi

Một nhóm nghiên cứu phối hợp cùng các agent trí tuệ nhân tạo (AI) đã giảm 86,1% chi phí tính toán ước tính cho mạch tấn công lượng tử nhắm vào mật mã đường cong elliptic dùng trong Bitcoin(BTC) và Ethereum(ETH), chỉ trong vòng hai tháng. Tuy nhiên, đây không phải là một cuộc tấn công blockchain thực tế và chưa có khóa riêng nào bị đánh cắp.

Theo bài nghiên cứu công bố ngày 9 (giờ địa phương), kỷ lục mới nhất của dự án ECDSA.Fail sử dụng 1.151 qubit logic và trung bình 1.299.453 cổng Toffoli. Khi nhân hai chỉ số này, điểm Q×T mà nhóm ghi nhận là khoảng 1,496 tỷ.

ECDSA.Fail tập trung vào mạch cộng điểm, phép toán cốt lõi trong mật mã đường cong elliptic secp256k1 mà cả Bitcoin và Ethereum đang sử dụng. Chỉ số Q×T được tính bằng cách nhân số qubit logic cần thiết với số cổng Toffoli của mạch, điểm càng thấp nghĩa là phép toán tương tự có thể thực hiện với ít tài nguyên tính toán hơn.

Điểm số ban đầu của dự án là khoảng 10.758.874.395. Hơn 100 nhà nghiên cứu và agent lập trình AI đã liên tục cải tiến mạch thông qua một bộ kiểm chứng công khai và bảng xếp hạng, đưa điểm số xuống còn khoảng 1,496 tỷ tính đến ngày 26 tháng 7. Nhóm nghiên cứu tính đây là mức giảm 86,1%.

Con số này không phải là tài nguyên cần thiết để tấn công toàn bộ mạng Bitcoin hay Ethereum. Đối tượng được tối ưu chỉ là một phép cộng điểm cụ thể, còn một cuộc tấn công lượng tử hoàn chỉnh đòi hỏi thêm thuật toán, phần cứng và một máy tính lượng tử quy mô lớn có khả năng sửa lỗi.

Phần mô tả dự án của Eigen Labs cũng nêu rõ hiện chưa có máy tính lượng tử nào đạt đến mức có thể vận hành mạch này trên thực tế. Vì vậy, kỷ lục lần này phản ánh tiến bộ trong nghiên cứu mạch nhằm ước tính chi phí tính toán của một cuộc tấn công, hơn là năng lực tấn công thực sự.

Việc so sánh trực tiếp với nghiên cứu của Google Quantum AI cũng không đơn giản. Bài nghiên cứu của ECDSA.Fail cho biết điểm số của nhóm thấp hơn mốc mà Google từng công bố hơn 50%, nhưng đồng thời thừa nhận hai nghiên cứu dùng giao diện mạch và cách tính tài nguyên khác nhau, nên khó có thể phân định ai vượt trội hơn một cách chính thức.

Trong nghiên cứu này, vai trò của agent AI là liên tục thiết kế và kiểm chứng các phương án mạch. Việc kết hợp bộ kiểm chứng mở với bảng xếp hạng giúp thử nghiệm số lượng phương án lớn hơn nhiều so với cách con người tự thiết kế, nhưng thời điểm những cải tiến này chuyển thành phần cứng lượng tử thực tế vẫn chưa được xác định.

Tấn công lượng tử gắn liền với khả năng tính ngược khóa riêng từ khóa công khai để giả mạo chữ ký điện tử. Tuy nhiên, nghiên cứu lần này chỉ xử lý hiệu suất của một quy trình mạch đơn lẻ được dùng trong thuật toán Shor, không đồng nghĩa với việc tài sản trong ví Bitcoin hay tài khoản Ethereum đang bị chiếm đoạt ở thời điểm hiện tại.

Nhóm giao thức thuộc Ethereum Foundation, vào ngày 7 tháng 9, công bố mục tiêu chuyển đổi các tầng thực thi, đồng thuận và dữ liệu của lớp 1 Ethereum sang cấu trúc kháng lượng tử trước tháng 12 năm 2029. Nhóm này cũng cho biết sẽ không đánh giá lại mục tiêu trên cho đến tháng 1 năm 2027.

Quá trình chuyển đổi kháng lượng tử của Ethereum không chỉ dừng ở việc thay đổi hệ thống chữ ký. Cách thức địa chỉ và giao dịch hiện tại, cùng khả năng tương thích của ví, sàn giao dịch và hạ tầng lưu ký, có thể phải được điều chỉnh đồng thời, khiến quy trình phối hợp chuyển đổi giữa các bên tham gia mạng trở thành thách thức trọng tâm.

Trên Bitcoin, một thử nghiệm ứng phó khác cũng đã diễn ra. StarkWare, vào ngày 26 tháng 8, thông báo đã khai thác thành công một giao dịch kháng lượng tử trên mạng chính Bitcoin mà không thay đổi quy tắc đồng thuận.

Tuy nhiên, StarkWare giải thích phương pháp này không biến toàn bộ Bitcoin thành kháng lượng tử, mà chỉ là một cấu hình thử nghiệm áp dụng cho một dạng đầu ra giao dịch cụ thể. Cần phân biệt rõ giữa trường hợp thử nghiệm này với việc chuyển đổi hệ thống chữ ký trên toàn mạng.

Trong một báo cáo trước đó của TokenPost về việc ước tính tài nguyên tấn công lượng tử nhắm vào Bitcoin giảm 86,1%, thách thức chính cũng được xác định là khả năng tương thích và sự phối hợp giữa các bên trong quá trình chuyển đổi hậu lượng tử, hơn là nguy cơ bị tấn công thực sự. Nghiên cứu lần này mở rộng cùng chủ đề đó ở khía cạnh tối ưu mạch và tài nguyên tính toán.

Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) cho biết các máy tính lượng tử hiện tại chưa đủ lớn và ổn định để đe dọa các hệ thống mật mã đang sử dụng. Đồng thời, cơ quan này cũng lưu ý rằng việc chuyển đổi sang các phương thức mã hóa kháng lượng tử có thể mất nhiều năm, nên quá trình chuẩn bị cần được bắt đầu sớm.

Kết quả lần này không phải là dấu hiệu cho thấy hệ thống mật mã của Bitcoin và Ethereum đã bị phá vỡ ở thời điểm hiện tại. Trong thời gian tới, những điểm cần theo dõi là tốc độ các cải tiến mạch được ứng dụng vào thiết kế máy tính lượng tử có khả năng sửa lỗi, và liệu các mốc thời gian chuyển đổi mà từng mạng lưới đưa ra có thực sự được triển khai đúng tiến độ hay không.