Nghiên cứu mới từ bộ phận AI lượng tử của Google cho thấy mật mã bảo vệ các blockchain như Bitcoin và Ethereum dễ bị tấn công với ít nguồn lực hơn nhiều so với hiểu biết trước đây, đẩy nhanh lộ trình chuyển đổi sang các tiêu chuẩn kháng lượng tử.
"Niềm tin của tôi vào Q-Day vào năm 2032 đã tăng vọt đáng kể," Justin Drake, nhà nghiên cứu Ethereum và là đồng tác giả của bài báo của Google, cho biết. "Theo tôi, có ít nhất 10% khả năng vào năm 2032, một máy tính lượng tử sẽ khôi phục được khóa riêng từ một khóa công khai bị lộ."
Bài báo trình bày chi tiết một bước nhảy vọt lớn trong các thuật toán giải mã lượng tử, ước tính rằng việc bẻ khóa mật mã đường cong elliptic 256-bit (ECDLP-256) bảo vệ hầu hết các ví tiền điện tử cần ít hơn 500.000 qubit vật lý, giảm 20 lần so với các ước tính trước đó. Các nhà nghiên cứu tính toán rằng một cỗ máy như vậy có thể trích xuất khóa riêng Bitcoin chỉ trong chín phút, mở ra cánh cửa cho các cuộc tấn công "on-spend", nơi một giao dịch bị chặn và tiền bị đánh cắp trước khi được xác nhận trên blockchain.
Những phát hiện này thách thức giả định lâu nay rằng mối đe dọa lượng tử còn cách xa hàng thập kỷ, thúc đẩy Google đặt ra thời hạn năm 2029 để các dịch vụ của chính mình chuyển sang mật mã hậu lượng tử (PQC). Đối với tiền điện tử, nghiên cứu cho thấy lộ trình cho "Q-Day" — thời điểm máy tính lượng tử bẻ khóa mã hóa blockchain — đã dịch chuyển gần hơn đáng kể, buộc phải có một cuộc thảo luận khó khăn về việc nâng cấp mạng lưới.
Lỗ hổng "At-Rest" của Ethereum
Trong khi rủi ro lượng tử chính của Bitcoin liên quan đến các cuộc tấn công vào các giao dịch đang diễn ra, các nhà nghiên cứu của Google cảnh báo rằng mô hình tài khoản của Ethereum “về mặt cấu trúc dễ bị tấn công ở trạng thái nghỉ (at-rest attacks)” mà không yêu cầu thời gian chính xác. Một khi tài khoản Ethereum thực hiện giao dịch, khóa công khai của nó sẽ hiển thị vĩnh viễn trên chuỗi, giúp kẻ tấn công lượng tử có thời gian không giới hạn để tìm ra khóa riêng.
Báo cáo ước tính rằng 1.000 tài khoản Ethereum bị lộ giàu có nhất, nắm giữ khoảng 20,5 triệu ETH, có thể bị bẻ khóa trong vòng chưa đầy chín ngày với một máy tính lượng tử đủ năng lực. Lỗ hổng này mở rộng sang cả mã hợp đồng thông minh và các mạng lớp 2 (layer-2), tạo ra các rủi ro hệ thống chỉ có thể được khắc phục thông qua quá trình chuyển đổi PQC trên toàn bộ giao thức.
Câu chuyện về hai lộ trình
Mối đe dọa tăng tốc đã làm nổi bật sự khác biệt rõ rệt trong sự chuẩn bị giữa hai mạng lưới blockchain lớn nhất. Ethereum Foundation đã tích cực làm việc để chuyển đổi hậu lượng tử trong tám năm, gần đây đã công bố một lộ trình chi tiết bao gồm các cột mốc cụ thể qua bốn đợt hard fork sắp tới.
Ngược lại, mô hình quản trị phi tập trung của Bitcoin đã gặp khó khăn trong việc đưa ra phản ứng phối hợp. Mặc dù các đề xuất tồn tại, nhưng không có sự đồng thuận về con đường phía trước. Nhà ủng hộ Bitcoin nổi tiếng Nic Carter gọi cách tiếp cận của Ethereum là "tốt nhất trong phân khúc" trong khi dán nhãn cách tiếp cận của Bitcoin là "tệ nhất trong phân khúc", cảnh báo rằng mạng lưới đang chọn cách "phủ nhận, đánh lạc hướng, lờ đi và trốn tránh". Carter kêu gọi các nhà phát triển đưa tính linh hoạt về mật mã vào mạng lưới, lập luận rằng mật mã đường cong elliptic hiện đang trên bờ vực lỗi thời.
Những phát hiện của Google phục vụ như một thách thức trực tiếp đối với sự im lặng đó. Bằng cách công bố các ước tính nguồn lực và lộ trình cụ thể, công ty xây dựng các máy tính lượng tử đã báo hiệu rằng mối đe dọa không còn là lý thuyết. Đối với các mạng lưới như Bitcoin, câu hỏi không còn là liệu có cần chuyển đổi hay không, mà là liệu bộ máy quản trị của nó có thể hành động trước khi quá muộn hay không.
Bài viết này chỉ dành cho mục đích thông tin và không cấu thành lời khuyên đầu tư.