Mật mã hậu lượng tử và cuộc chạy đua bảo vệ crypto của Phố Wall

Trong nhiều năm, nguy cơ từ máy tính lượng tử đã trở thành một trong những kịch bản đáng lo ngại nhất đối với ngành tiền mã hóa. Theo những dự báo bi quan, các blockchain công khai như Bitcoin có thể là một trong những mục tiêu đầu tiên của các cuộc tấn công lượng tử, qua đó đe dọa lượng tài sản trị giá hàng nghìn tỷ USD.

Lập luận này cho rằng chính đặc điểm nổi bật nhất của blockchain công khai - tính phi tập trung - có thể trở thành điểm yếu, khiến các mạng lưới khó triển khai những nâng cấp cần thiết để đối phó với tin tặc sử dụng máy tính lượng tử.

Theo kịch bản đó, các đồng tiền mã hóa như Bitcoin, Ethereum hay Solana sẽ bất lực trước một công nghệ có khả năng phá vỡ các hệ thống mật mã khóa công khai vốn đang bảo vệ chúng.

MỐI ĐE DỌA LƯỢNG TỬ KHÔNG CHỈ DÀNH CHO BLOCKCHAIN

Theo ông Chris Perkins, cựu nhà quản lý quỹ, chuyên gia Crypto tại Franklin Templeton, trước hết, cần nhìn nhận blockchain không phải đối tượng duy nhất đối mặt với nguy cơ từ máy tính lượng tử. Phần lớn hạ tầng Internet hiện nay cũng có thể bị ảnh hưởng khi máy tính lượng tử đạt tới năng lực đủ lớn để phá vỡ các lớp bảo mật đang được sử dụng rộng rãi.

“Q-day” - thời điểm máy tính lượng tử có khả năng phá vỡ những cơ chế mã hóa hiện tại - vì thế không chỉ là vấn đề của ngành tiền mã hóa. Hàng trăm nghìn tỷ USD tài sản cùng lượng dữ liệu riêng tư khổng lồ trên toàn cầu có thể bị đặt trước rủi ro.

Đáng chú ý, các đối tượng tấn công đã chuẩn bị cho kịch bản này thông qua chiến lược được gọi là “thu thập trước, giải mã sau”. Theo đó, dữ liệu được đánh cắp và lưu trữ từ hôm nay để chờ đến khi công nghệ lượng tử đủ mạnh mới tiến hành giải mã.

Trước nguy cơ này, nhiều chính phủ đã bắt đầu yêu cầu các tổ chức xây dựng kế hoạch chuyển đổi sang những hệ thống mật mã có khả năng chống lại máy tính lượng tử. Điều đáng chú ý là ngành crypto, vốn thường được xem là một trong những lĩnh vực dễ bị tổn thương nhất trước bước tiến của máy tính lượng tử, lại có thể nằm trong nhóm có khả năng thích ứng nhanh hơn.

Các blockchain công khai và hệ sinh thái xung quanh chúng từ lâu đã phải hoạt động trong môi trường thường xuyên chịu các cuộc tấn công của những đối tượng có động cơ khai thác lỗ hổng. Văn hóa mã nguồn mở cũng buộc các nhà phát triển phải liên tục phát hiện, vá và xử lý những điểm yếu mới. Chính quá trình đó đã tạo ra một ngành công nghiệp quen với việc ứng phó nhanh trước các mối đe dọa an ninh mạng. Nhiều tổ chức blockchain vì vậy đã bắt đầu chuẩn bị cho kỷ nguyên hậu lượng tử từ trước khi “Q-day” thực sự xuất hiện.

HẠ TẦNG TÀI CHÍNH TRUYỀN THỐNG ĐỐI MẶT BÀI TOÁN NÂNG CẤP 

Theo Fortune, trong khi ngành crypto có khả năng điều chỉnh tương đối nhanh, lịch sử của hệ thống tài chính truyền thống lại cho thấy quá trình nâng cấp hạ tầng thường kéo dài nhiều năm. Một ví dụ là mạng lưới SWIFT, hệ thống kết nối hàng nghìn tổ chức tài chính trên toàn cầu. Năm 2018, SWIFT bắt đầu một chương trình hiện đại hóa công nghệ truyền thông tin thanh toán vốn được xây dựng từ thời kỳ đầu của hệ thống ngân hàng điện tử. Quá trình này mất khoảng bảy năm.

Một số tổ chức blockchain lớn đã công bố các kế hoạch tương đối toàn diện nhằm chuyển sang trạng thái sẵn sàng trước các mối đe dọa lượng tử trước năm 2030. Ảnh: Europa Press/Getty Images

Quy mô của SWIFT - với khoảng 11.000 tổ chức tại 200 quốc gia - phần nào lý giải cho thời gian triển khai dài. Tuy nhiên, thay đổi định dạng thông điệp vẫn được xem là một nhiệm vụ đơn giản hơn rất nhiều so với yêu cầu thay thế các lớp mật mã đã tồn tại hàng chục năm.

Chuyên gia Chris Perkins cho rằng trong trường hợp của máy tính lượng tử, các hệ thống tài chính sẽ phải xem xét lại hàng loạt thành phần liên quan đến chứng thư số, phần cứng, phần mềm, nhà cung cấp và đối tác. Đây là một bài toán phức tạp hơn nhiều so với một chương trình hiện đại hóa định dạng dữ liệu.

Cục Dự trữ Liên bang Mỹ cũng cung cấp một ví dụ khác. Kế hoạch cải tổ hệ thống chuyển tiền giá trị cao của ngân hàng trung ương này được khởi động từ năm 2015, nhưng đến tháng 7/2025 mới hoàn tất. Tại Anh, Ngân hàng Trung ương Anh bắt đầu lên kế hoạch cải tổ hệ thống sổ cái trung tâm phục vụ thanh toán liên ngân hàng từ năm 2016. Kế hoạch ban đầu đặt mục tiêu hoàn thành vào năm 2021, nhưng đến năm 2025 mới đạt được cột mốc chính, trong khi một số hạng mục vẫn tiếp tục được triển khai.

“Những trường hợp này cho thấy thách thức lớn của việc nâng cấp các hệ thống tài chính có quy mô rộng và đã vận hành trong nhiều thập kỷ”, ông Chris Perkins nói.

Trong bối cảnh đó, yêu cầu chuyển đổi sang hạ tầng chống chịu được trước máy tính lượng tử đang tạo ra áp lực đặc biệt lớn. Chính phủ Mỹ đã đặt mục tiêu một số hạ tầng số quan trọng phải đạt trạng thái an toàn trước các cuộc tấn công sử dụng mật mã lượng tử vào năm 2030. Khoảng thời gian còn lại chỉ bằng một phần thời gian mà SWIFT từng cần cho một chương trình nâng cấp ít phức tạp hơn nhiều.

BLOCKCHAIN CÓ THỂ TRỞ THÀNH NỀN MÓNG CHO HỆ THỐNG TÀI CHÍNH MỚI

Một số tổ chức blockchain lớn đã công bố các kế hoạch tương đối toàn diện nhằm chuyển sang trạng thái sẵn sàng trước các mối đe dọa lượng tử trước năm 2030. Stellar là một trong những mạng lưới đã đưa ra kế hoạch chuẩn bị cho thời kỳ hậu lượng tử.

Ethereum, dù thường được biết đến với cách tiếp cận ưu tiên tính phi tập trung và thận trọng trong thay đổi giao thức, cũng đã đưa vấn đề này vào lộ trình phát triển. Mạng lưới đặt mục tiêu đạt khả năng chống chịu trước các mối đe dọa lượng tử vào năm 2029.

Song song với đó, một lớp doanh nghiệp mới đang hình thành xung quanh nhu cầu bảo vệ hệ sinh thái blockchain trước máy tính lượng tử. Các startup phát triển nhiều loại giải pháp hậu lượng tử, từ ví kỹ thuật số đến hạ tầng thanh toán, đang xuất hiện và thu hút nguồn lực cũng như nhân sự chuyên môn.

Điều này có thể dẫn tới một nghịch lý: ngành crypto, vốn thường được mô tả là một trong những nạn nhân đầu tiên của máy tính lượng tử, lại có khả năng đi trước hệ thống tài chính truyền thống trong quá trình chuẩn bị.

Nếu kịch bản này xảy ra, tác động của máy tính lượng tử đối với thị trường tài chính có thể không chỉ nằm ở việc bảo vệ những tài sản kỹ thuật số hiện có.

Một bộ phận ngày càng lớn các chuyên gia tài chính đang quan tâm đến blockchain và token hóa. Khi phải đối mặt với bài toán nâng cấp những hệ thống tài chính cũ, phức tạp và mất nhiều năm để thay đổi, họ có thể cân nhắc một lựa chọn khác: chuyển sang những nền tảng blockchain vốn đã được thiết kế hoặc nâng cấp theo hướng chống chịu trước các mối đe dọa lượng tử.

Khi đó, máy tính lượng tử không nhất thiết trở thành dấu chấm hết của crypto. Ngược lại, nó có thể tạo thêm động lực để các định chế tài chính xem xét lại cách thức vận hành của hạ tầng tài chính hiện nay. Theo Barron, các định chế tài chính như Phố Wall đang chi hàng triệu USD, tài trợ nghiên cứu mật mã hậu lượng tử, để ngăn chặn mối đe dọa của máy tính lượng tử đối với tiền mã hóa (đặc biệt là Bitcoin).

Bitcoin Magazine cho biết ngày 23/7 vừa qua, tổ chức Bitcoin Security Consortium đã được thành lập, với sự tham gia của 9 tổ chức gồm BlackRock, Strategy (trước đây là MicroStrategy), Coinbase, Fidelity Digital Assets, ARK Invest, Block, Galaxy, Blockstream và Anchorage Digital. Nhóm này cam kết dành 15 triệu USD trong ba năm để hỗ trợ các nhà phát triển và nhà nghiên cứu tăng cường bảo mật dài hạn cho mạng lưới Bitcoin, trong đó mật mã hậu lượng tử.

Chuyên gia Chris Perkins cho rằng “Q-day” sẽ đến khi nào vẫn chưa thể xác định chính xác. Nhưng thay vì chỉ nhìn máy tính lượng tử như một mối đe dọa đối với blockchain, một kịch bản khác có thể xảy ra: công nghệ này trở thành chất xúc tác thúc đẩy quá trình tái cấu trúc hệ thống tài chính.