Máy tính lượng tử, nếu đủ lớn và ổn định, có thể giải bài toán toán học đứng sau chữ ký số của Bitcoin nhanh hơn rất nhiều so với máy tính thông thường. Nhưng ở thời điểm hiện tại, chưa có máy lượng tử nào đạt quy mô đó, và khoảng cách còn rất xa theo đánh giá phổ biến của giới nghiên cứu.
Bài này giải thích một cách bình tĩnh: phần nào của Bitcoin thực sự nhạy cảm với lượng tử, phần nào ít bị ảnh hưởng, và cộng đồng đang thảo luận những hướng nào. Mục đích là hiểu đúng, không phải gây lo lắng hay đưa ra dự đoán.
Bitcoin dựa vào hai loại mật mã
Bitcoin dùng hai công cụ mật mã chính. Thứ nhất là hàm băm, chủ yếu SHA-256, dùng cho bằng chứng công việc, liên kết các khối và tạo địa chỉ. Thứ hai là chữ ký số trên đường cong elliptic secp256k1, dùng để chứng minh bạn có quyền chi một khoản tiền.
Chữ ký số dựa trên một bài toán được tin là rất khó với máy tính thông thường: từ khoá công khai, gần như không thể tính ngược ra khoá bí mật. Toàn bộ quyền sở hữu trên Bitcoin đứng trên giả định này.
Hàm băm thì có tính chất khác: dễ tính theo chiều thuận, nhưng không thể đảo ngược và rất khó tìm hai đầu vào cho cùng một kết quả. Bằng chứng công việc tận dụng tính chất đó.
Khi nói tới mối đe doạ lượng tử, cần tách riêng hai phần này, vì máy lượng tử ảnh hưởng tới chúng ở mức độ rất khác nhau.
Phần nhạy cảm: chữ ký số
Trong lý thuyết, có một thuật toán lượng tử nổi tiếng được công bố từ những năm 1990 có khả năng giải bài toán logarit rời rạc trên đường cong elliptic một cách hiệu quả. Nếu chạy được trên một máy lượng tử đủ lớn, kẻ tấn công có thể suy ra khoá bí mật từ khoá công khai.
Điểm mấu chốt là khoá công khai phải bị lộ ra trước thì mới tấn công được. Với nhiều loại địa chỉ, khoá công khai chỉ xuất hiện trên chuỗi khối khi chủ sở hữu chi tiêu từ địa chỉ đó.
Một số trường hợp khoá công khai đã nằm sẵn trên chuỗi: các đầu ra kiểu cũ trả thẳng tới khoá công khai từ những năm đầu, địa chỉ đã từng được dùng để chi rồi lại nhận tiền, và một số kiểu đầu ra mới hơn đưa khoá trực tiếp vào điều kiện chi tiêu.
Vì vậy rủi ro lượng tử không đồng đều. Những khoản tiền có khoá công khai đã lộ sẽ nhạy cảm hơn nếu một ngày máy lượng tử đủ mạnh xuất hiện.
Cũng có một kịch bản khó hơn: kẻ tấn công cố tính khoá bí mật trong khoảng thời gian ngắn giữa lúc giao dịch được phát đi và lúc nó được xác nhận. Kịch bản này đòi hỏi năng lực tính toán còn lớn hơn nữa.
Phần ít bị ảnh hưởng: hàm băm và đào
Với hàm băm, thuật toán lượng tử được biết tới chỉ cho mức tăng tốc kiểu căn bậc hai, không phải kiểu phá vỡ hoàn toàn. Điều đó làm giảm biên an toàn nhưng không làm hàm băm mất tác dụng.
Với khai thác, một máy lượng tử giả định có thể tìm nonce nhanh hơn, nhưng cơ chế điều chỉnh độ khó sẽ tự đẩy độ khó lên. Hơn nữa, phần cứng đào chuyên dụng hiện nay cực kỳ hiệu quả, nên lợi thế lượng tử ở đây được đánh giá là hạn chế.
Địa chỉ được tạo từ băm của khoá công khai cũng thêm một lớp bảo vệ: khi chưa chi tiêu, kẻ tấn công chỉ thấy giá trị băm, không thấy khoá công khai.
Nói cách khác, nếu có một điểm yếu lượng tử thật sự, nó nằm ở chữ ký, không nằm ở cơ chế đồng thuận.
Những điều hay bị hiểu sai
"Máy lượng tử sẽ phá Bitcoin trong nay mai." Chưa có bằng chứng công khai nào cho thấy máy lượng tử hiện nay đủ sức; các máy hiện có còn rất nhỏ và nhiều lỗi.
"Lượng tử phá được Bitcoin thì chỉ Bitcoin gặp nạn." Chữ ký đường cong elliptic và RSA được dùng khắp internet, ngân hàng, chính phủ; toàn bộ thế giới số đều phải chuyển đổi.
"Mọi Bitcoin đều nguy hiểm như nhau." Rủi ro phụ thuộc việc khoá công khai đã lộ hay chưa.
"Không thể làm gì được." Có các họ chữ ký kháng lượng tử đã được nghiên cứu và chuẩn hoá; Bitcoin có thể nâng cấp qua đồng thuận.
"Đổi thuật toán là chuyện một sớm một chiều." Thay đổi giao thức Bitcoin cần thảo luận rộng, thử nghiệm kỹ và sự đồng thuận của cộng đồng, mất nhiều năm.
"Hàm băm cũng bị phá ngay." Tác động lượng tử lên hàm băm yếu hơn nhiều so với lên chữ ký.
"Ai có máy lượng tử sẽ đào hết Bitcoin." Độ khó tự điều chỉnh, và lợi thế lượng tử với việc đào được đánh giá là nhỏ.
"Tin tức về lượng tử là tín hiệu giá." Không nên dùng tin công nghệ để đoán giá; đây là chủ đề kỹ thuật dài hạn.
"Có thể mua dịch vụ bảo vệ khỏi lượng tử." Cảnh giác: những lời chào bán "ví chống lượng tử" hay "token kháng lượng tử" thường là chiêu tiếp thị hoặc lừa đảo.
"Chữ ký kháng lượng tử không có nhược điểm." Nhiều phương án có chữ ký lớn hơn đáng kể, tốn chỗ trong khối hơn.
"Cộng đồng không quan tâm." Chủ đề đã được thảo luận nhiều năm trong giới phát triển và nghiên cứu.
Cộng đồng đang bàn những hướng nào
Hướng chung là bổ sung một kiểu đầu ra mới dùng chữ ký kháng lượng tử, để người dùng có thể chuyển tiền sang đó trước khi máy lượng tử trở thành mối đe doạ thực tế.
Các họ chữ ký kháng lượng tử đã có chuẩn quốc tế được công bố trong những năm gần đây, chủ yếu dựa trên lưới hoặc trên hàm băm. Mỗi họ có đánh đổi về kích thước chữ ký, tốc độ và mức độ được kiểm chứng.
Một câu hỏi khó hơn là xử lý những đồng Bitcoin có khoá công khai đã lộ nhưng chủ sở hữu không còn hoạt động. Các ý kiến khác nhau rất nhiều, vì nó chạm tới nguyên tắc không ai được đụng vào tài sản của người khác.
Những đề xuất cụ thể vẫn đang trong giai đoạn thảo luận. Không có lịch trình chắc chắn nào, và người đọc nên theo dõi tài liệu kỹ thuật chính thức thay vì tin đồn.
Điều quan trọng là giao thức Bitcoin có cơ chế nâng cấp mềm đã được dùng nhiều lần, như SegWit và Taproot. Nâng cấp kháng lượng tử, nếu có, nhiều khả năng cũng đi theo con đường tương tự.
Người giữ Bitcoin nên hiểu gì lúc này
Không có lý do hoảng loạn. Mối đe doạ là dài hạn và đang được nghiên cứu nghiêm túc.
Hạn chế dùng lại địa chỉ. Dùng địa chỉ mới cho mỗi lần nhận giúp khoá công khai không lộ sớm, đồng thời tốt cho quyền riêng tư.
Hiểu loại địa chỉ mình dùng. Mỗi loại có cách lộ khoá công khai khác nhau.
Theo dõi nguồn kỹ thuật chính thức. Đọc các đề xuất cải tiến và thảo luận của nhà phát triển thay vì bài giật tít.
Cảnh giác lời chào bán "chống lượng tử". Đây là chủ đề dễ bị lợi dụng để bán sản phẩm hoặc token lạ.
Cập nhật phần mềm ví khi có nâng cấp lớn. Nâng cấp mới chỉ có tác dụng khi phần mềm hỗ trợ.
Giữ cụm từ khôi phục an toàn. Nếu một ngày cần chuyển sang kiểu địa chỉ mới, bạn cần quyền truy cập đầy đủ vào ví.
Không đưa khoá hay cụm từ cho ai "nâng cấp hộ". Kẻ gian có thể giả danh hỗ trợ kỹ thuật lượng tử.
Hiểu rằng mọi hệ thống số đều đối mặt cùng vấn đề. Ngân hàng, chính phủ, internet đều đang lên kế hoạch chuyển đổi.
Nhớ rằng đây là kiến thức, không phải lời khuyên đầu tư. Quyết định tài chính vẫn là của bạn, và tài sản mã hoá luôn có rủi ro cao.
Đặt câu hỏi khi chưa rõ. Một nguồn đáng tin sẵn sàng giải thích cơ chế thay vì chỉ đưa ra kết luận.
Câu hỏi thường gặp
Hiện nay đã có máy lượng tử phá được Bitcoin chưa?
Chưa có bằng chứng công khai nào cho thấy điều đó. Các máy lượng tử hiện có còn quá nhỏ và nhiều lỗi so với quy mô cần thiết để phá chữ ký đường cong elliptic.
Phần nào của Bitcoin dễ bị lượng tử ảnh hưởng nhất?
Chữ ký số, cụ thể là khả năng suy khoá bí mật từ khoá công khai đã lộ. Hàm băm và cơ chế đào bị ảnh hưởng ít hơn nhiều.
Không dùng lại địa chỉ có giúp gì không?
Có. Địa chỉ chưa từng chi tiêu thường chỉ lộ giá trị băm, không lộ khoá công khai, nên ít nhạy cảm hơn.
Bitcoin có thể chuyển sang chữ ký kháng lượng tử không?
Về kỹ thuật là có thể qua nâng cấp giao thức, nhưng cần thảo luận, thử nghiệm và đồng thuận rộng, nên sẽ mất thời gian.
Tôi có nên mua sản phẩm "chống lượng tử" được quảng cáo không?
Hãy hết sức cảnh giác. Chủ đề này hay bị dùng để tiếp thị hoặc lừa đảo. Bài viết chỉ cung cấp kiến thức, không khuyến nghị sản phẩm nào.
