Rủi ro Lượng tử của Bitcoin Có Thể Là Thực, Nhưng Mạng Đang Chuẩn Bị: Báo cáo

Báo cáo mới nhất của Galaxy Digital cho biết rủi ro rằng máy tính lượng tử có thể làm suy yếu Bitcoin là có thật, nhưng cũng có những nỗ lực đang diễn ra để bảo vệ mạng lưới.

Nghiên cứu của công ty xem vấn đề này như một thách thức kỹ thuật và quản trị lâu dài thay vì một khủng hoảng sắp xảy ra, với các nhà phát triển đã bắt đầu xây dựng các công cụ có thể định hình lại cách mạng lưới bảo vệ giá trị hàng nghìn tỷ.

Trung tâm của mối lo ngại là một giả thuyết đơn giản. Bitcoin dựa vào chữ ký mật mã để chứng minh quyền sở hữu các đồng coin. Những chữ ký này, dựa trên mật mã elliptic curve, được coi là an toàn chống lại máy tính cổ điển.

Cách Máy tính lượng tử có thể phá vỡ Bitcoin

Một máy lượng tử đủ tiên tiến có thể phá vỡ giả thuyết đó, cho phép kẻ tấn công lấy được khóa riêng từ khóa công khai và chi tiêu quỹ mà không được phép.

Kịch bản này có tên trong ngành là “Q-day,” thời điểm một máy tính lượng tử có khả năng mã hóa trở nên khả thi. Thời gian dự kiến vẫn còn chưa rõ ràng. Ước tính dao động từ vài năm đến hàng thập kỷ, và chưa có sự đồng thuận giữa các chuyên gia. Báo cáo nhấn mạnh rằng chính sự không chắc chắn đó là vấn đề. Cấu trúc phi tập trung của Bitcoin có nghĩa là các nâng cấp mất thời gian, thường tính bằng năm, chứ không phải tháng.

Tuy nhiên, rủi ro này không đều nhau. Phần lớn Bitcoin hiện tại chưa bị ảnh hưởng.

Ví chỉ tiết lộ khóa công khai của chúng khi chi tiêu, nghĩa là các đồng coin còn nằm im sau các địa chỉ đã được băm vẫn được bảo vệ.

Rủi ro xuất hiện chủ yếu trong hai trường hợp: các đồng coin đã lộ khóa công khai trên chuỗi, và các đồng trong quá trình giao dịch.

Bitcoin thực sự gặp nguy hiểm ở đâu

Galaxy trích dẫn các ước tính cho thấy hàng triệu bitcoin có thể rơi vào loại đầu tiên, bao gồm các quỹ liên quan đến hoạt động mạng ban đầu và các ví đã lâu không hoạt động.

Những đồng coin này, thường liên quan đến những người dùng sớm và thậm chí cả người sáng lập ẩn danh Satoshi Nakamoto, đặt ra một thách thức đặc biệt. Nếu khả năng của máy lượng tử xuất hiện trước khi các biện pháp bảo vệ được triển khai, các khoản này có thể trở thành mục tiêu hàng đầu.

Hậu quả không chỉ dừng lại ở thiệt hại cá nhân. Việc mở khóa đột ngột nguồn cung còn im lặng có thể gây ra tác động lan rộng trên thị trường, gây áp lực lên giá và kéo theo đó là các khuyến khích khai thác vốn là nền tảng của an ninh Bitcoin. Báo cáo xem đây là một rủi ro hệ thống, không chỉ là một lỗi kỹ thuật.

Tuy nhiên, giọng điệu của nghiên cứu khá thận trọng. Thay vì cảnh báo, nó chỉ ra một khối lượng công việc ngày càng tăng nhằm chuẩn bị cho mạng lưới. Trong số các đề xuất nổi bật nhất là một cấu trúc giao dịch mới gọi là Pay-to-Merkle-Root, được đề cập trong Bitcoin Improvement Proposal 360.

Thiết kế này loại bỏ một điểm dễ tổn thương chính bằng cách loại bỏ các khóa công khai luôn hiển thị, giảm diện tích tấn công cho các mối đe dọa lâu dài.

Các ý tưởng khác mang tính toàn diện hơn. Một đề xuất, gọi là “Hourglass,” cố gắng quản lý hậu quả của các đồng coin dễ bị tổn thương bằng cách giới hạn tốc độ chi tiêu của chúng trong trường hợp xấu nhất. Mục tiêu không phải là ngăn chặn truy cập, mà là làm chậm lại, để thị trường có thời gian hấp thụ các cú sốc tiềm năng.

Cũng có xu hướng phát triển các hình thức mật mã mới. Các hệ thống chữ ký dựa trên hàm băm, như SPHINCS+, đã nổi lên như các ứng viên cho một tương lai hậu lượng tử. Những hệ thống này dựa trên giả định toán học khác với hiện tại và được một số nhà nghiên cứu xem là nền tảng an toàn hơn.

Mật mã hậu lượng tử mang lại những đánh đổi

Thứ nhất là hiệu quả. Các chữ ký lớn hơn có thể làm tăng kích thước giao dịch và gây áp lực lên tài nguyên mạng.

Song song đó, các nhà phát triển đang khám phá các kế hoạch dự phòng. Một đề xuất giới thiệu quy trình cam kết và tiết lộ có thể bảo vệ các giao dịch ngay cả khi có bước đột phá lượng tử xảy ra trước khi mật mã mới được triển khai. Một hướng nghiên cứu khác xem xét các chứng minh không kiến thức để người dùng có thể xác minh quyền sở hữu quỹ mà không tiết lộ dữ liệu nhạy cảm.

Tổng thể, những nỗ lực này tạo thành một hệ thống phòng thủ nhiều lớp. Không có một giải pháp duy nhất nào giải quyết được vấn đề. Thay vào đó, chiến lược giống như một bộ công cụ, với các biện pháp bảo vệ nhằm vào các giai đoạn khác nhau của sự phơi nhiễm và các mức độ cấp bách khác nhau.

Câu hỏi khó hơn có thể không phải là kỹ thuật. Bitcoin không có cơ quan trung ương để bắt buộc các thay đổi. Mỗi lần nâng cấp đều đòi hỏi sự phối hợp giữa các nhà phát triển, thợ đào, sàn giao dịch và người dùng. Các thay đổi trong quá khứ, bao gồm các nâng cấp lớn như SegWit và Taproot, mất nhiều năm để kích hoạt và thường gây ra tranh luận gay gắt.

Sẵn sàng với lượng tử có thể còn phức tạp hơn nữa. Một số đề xuất đề cập đến các vấn đề nhạy cảm, bao gồm việc các đồng coin không chuyển đổi sang định dạng an toàn hơn có nên mất khả năng chi tiêu hay không. Những ý tưởng này đặt ra các câu hỏi triết học về quyền sở hữu và hợp đồng xã hội tích hợp trong mạng lưới.

Dù sao đi nữa, báo cáo chỉ ra một điểm khác biệt quan trọng so với các xung đột trong quá khứ. Rủi ro lượng tử là bên ngoài. Nó không chia cộng đồng theo các dòng kinh tế hoặc các tầm nhìn cạnh tranh về tương lai của Bitcoin. Thay vào đó, nó đặt ra một mối đe dọa chung.

Mỗi người tham gia, từ các nhà nắm giữ lâu dài đến các nhà cung cấp hạ tầng, đều có động lực duy trì an ninh của mạng lưới.

Cuối cùng, báo cáo gợi ý rằng kết quả sẽ phụ thuộc ít hơn vào việc máy tính lượng tử xuất hiện và nhiều hơn vào khả năng của mạng phi tập trung trong việc phối hợp đúng thời điểm.

Câu trả lời, như phần lớn lịch sử của Bitcoin, sẽ xuất hiện qua sự đồng thuận chậm chạp thay vì những thay đổi đột ngột.