Ngành công nghiệp crypto chạy đua trước mối đe dọa hậu lượng tử

Trong nhiều năm, bitcoin thường được xem là gần như “không thể hack”, nhờ hệ thống mật mã phức tạp dựa trên các thuật toán toán học hiện đại. Tuy nhiên, những bước tiến nhanh chóng trong lĩnh vực điện toán lượng tử đang khiến giả định đó bị đặt lại.

Các công ty crypto hiện bắt đầu chuẩn bị cho một “kỷ nguyên hậu lượng tử” (post-quantum era), khi nhiều tập đoàn công nghệ rút ngắn dự báo thời gian xuất hiện máy tính lượng tử thực tiễn xuống khoảng năm 2030.

MỐI LO TỪNG BỊ XEM LÀ XA VỜI ĐANG TRỞ NÊN HIỆN HỮU

Ông Ayo Akinyele, Giám đốc kỹ thuật của RippleX, bộ phận phát triển blockchain thuộc công ty crypto Ripple, cho rằng mối đe dọa này không còn chỉ mang tính giả thuyết.

“Mối đe dọa đã chuyển từ lý thuyết sang hiện hữu”, ông nói. Ripple hiện đã bắt đầu nghiên cứu các giải pháp mật mã hậu lượng tử, trong đó ưu tiên đầu tiên là bảo vệ ví điện tử. Công ty kỳ vọng sẽ chuyển đổi hạ tầng sang các tiêu chuẩn chống lượng tử trong vòng hai năm tới.

Theo Finantial Times, điều khiến ngành crypto đặc biệt lo ngại là các vụ tấn công blockchain thường mang tính ẩn danh và gần như không thể đảo ngược. Nếu tài sản bị đánh cắp khỏi ví tiền số, khả năng thu hồi gần như bằng không. Trong khi đó, các tổ chức tài chính truyền thống thường có nhiều lớp kiểm soát giúp theo dõi và chặn dòng tiền bất thường.

Nguy cơ càng trở nên đáng chú ý khi ngày càng nhiều ngân hàng lớn và tổ chức tài chính truyền thống đầu tư vào công nghệ blockchain hoặc thử nghiệm token số trong các hoạt động tài chính.

Máy tính lượng tử hoạt động theo nguyên lý hoàn toàn khác máy tính truyền thống. Nếu máy tính hiện nay sử dụng “bit” với hai trạng thái 0 hoặc 1, thì máy tính lượng tử sử dụng “qubit”, có thể tồn tại ở nhiều trạng thái cùng lúc. Điều này giúp chúng xử lý lượng dữ liệu khổng lồ và thực hiện các phép tính cực kỳ phức tạp nhanh hơn nhiều lần.

Theo lý thuyết, sức mạnh đó có thể cho phép máy tính lượng tử phá giải các phép toán phân tích số nguyên tố lớn — nền tảng của phần lớn hệ thống mật mã hiện đại đang bảo vệ internet, ngân hàng và cả tiền mã hóa.

Ông Gautam Chhugani, chuyên gia phân tích tài sản số toàn cầu tại Bernstein, cho rằng thách thức này “không còn là câu chuyện của một thập kỷ sau như trước đây”.

Theo ông, ngành crypto có thể cần từ ba đến năm năm cùng khoản đầu tư “hàng tỷ, thậm chí hàng trăm tỷ USD” để chuẩn bị cho giai đoạn hậu lượng tử.

GOOGLE CẢNH BÁO LỖ HỔNG BẢO MẬT, CÁC CÔNG TY CRYPTO TĂNG TỐC PHÒNG THỦ

Mối lo về điện toán lượng tử gia tăng mạnh sau khi Google công bố một nghiên cứu hồi tháng 4, trong đó cảnh báo rằng máy tính lượng tử có thể phá vỡ các hệ thống mật mã với ít tài nguyên hơn so với những dự báo trước đây.

Ripple nằm trong số các công ty tiền điện tử đã vạch ra kế hoạch chi tiết để đảm bảo tính bảo mật lượng tử cho hoạt động kinh doanh của mình sau khi một bài báo gần đây của Google cảnh báo về những rủi ro này.

Nghiên cứu cũng chỉ ra các lỗ hổng cụ thể đối với tiền mã hóa và hạ tầng blockchain.

Ông Ryan Babbush, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết mục tiêu là nâng cao nhận thức của cộng đồng crypto về rủi ro mới nổi này.

“Chúng tôi muốn nâng cao nhận thức về vấn đề này và đang cung cấp cho cộng đồng tiền điện tử những khuyến nghị để cải thiện tính bảo mật và ổn định”, ông viết.

Một trong những điểm yếu lớn nhất nằm ở cấu trúc ví điện tử. Mỗi ví crypto thường bao gồm hai khóa: khóa công khai (public key) đóng vai trò địa chỉ nhận tiền, và khóa riêng tư (private key) cho phép chủ sở hữu truy cập tài sản.

Nếu máy tính lượng tử đủ mạnh để giải mã khóa riêng tư, hacker có thể chiếm quyền kiểm soát ví và đánh cắp toàn bộ tài sản.

Ông Alex van Someren, Chủ tịch điều hành công ty điện toán lượng tử Photonic và cựu cố vấn khoa học trưởng về an ninh quốc gia của chính phủ Anh, nhận định rằng đây là vấn đề đặc biệt nghiêm trọng đối với tính toàn vẹn của tiền mã hóa.

“Các chuỗi khối mật mã phụ thuộc vào các loại thuật toán này để đảm bảo tính bảo mật”, ông nói, đồng thời nhấn mạnh rằng tính minh bạch và khả năng kiểm toán của blockchain đều dựa vào các thuật toán mật mã hiện tại.

Trước áp lực ngày càng lớn, nhiều công ty crypto đã bắt đầu hành động.

Bên cạnh Ripple, nhà phát hành stablecoin Circle và nền tảng blockchain Tron của doanh nhân crypto Justin Sun cũng đã công bố kế hoạch tăng cường bảo mật hậu lượng tử.

Ethereum Foundation, tổ chức giám sát blockchain Ethereum, đã thành lập đội ngũ chuyên trách hậu lượng tử cùng lộ trình chuyển đổi cụ thể.

Trong khi đó, Circle đang chuẩn bị cho blockchain Arc bằng cách phát triển các ví điện tử có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử.

Ông Sebastian Weidt, CEO của công ty điện toán lượng tử Universal Quantum, cho rằng vẫn có nhiều cách để khiến máy tính lượng tử gặp khó khăn.

Theo ông, các nhà nghiên cứu đã phát triển những giao thức mật mã mới mà máy tính lượng tử “rất khó phá vỡ”, bởi các phép toán cần thiết không phù hợp với cấu trúc xử lý của loại máy này.

Không chỉ khu vực tư nhân, chính phủ Mỹ cũng đang tăng tốc đầu tư vào điện toán lượng tử. Washington vừa công bố kế hoạch nắm giữ cổ phần trị giá khoảng 2 tỷ USD tại các công ty trong lĩnh vực này nhằm thúc đẩy phát triển công nghệ chiến lược.

BITCOIN ĐỐI MẶT BÀI TOÁN KHÓ NHẤT TRONG KỶ NGUYÊN HẬU LƯỢNG TỬ

Dù nhiều blockchain có thể nâng cấp tương đối nhanh, bitcoin lại được xem là trường hợp khó xử lý nhất.

Không giống các nền tảng có tổ chức điều phối rõ ràng, Bitcoin hoạt động theo mô hình phi tập trung mạnh, không có thực thể trung tâm kiểm soát. Điều này khiến việc thống nhất triển khai các chuẩn mật mã mới trở nên cực kỳ phức tạp.

Circle đang chuẩn bị cho blockchain Arc của mình bước vào thế giới hậu lượng tử, bắt đầu bằng việc tạo ra các ví tiền điện tử có khả năng chống lại công nghệ lượng tử.

Ông Akinyele của RippleX cho rằng bitcoin đang thiếu một đề xuất rõ ràng có thể bảo vệ đồng bộ cho tất cả người dùng.

“It’s leaderless”, ông nhận xét, ám chỉ việc cộng đồng bitcoin hiện có quá nhiều tiếng nói nhưng chưa đạt được đồng thuận về hướng đi cụ thể.

Theo các chuyên gia, nếu muốn chuyển đổi sang hệ thống mật mã chống lượng tử, mạng lưới bitcoin sẽ cần sự phối hợp quy mô lớn giữa các nhà phát triển, thợ đào, sàn giao dịch và cộng đồng người dùng toàn cầu.

Tuy nhiên, không phải ai cũng tin rằng nguy cơ này đang ở rất gần.

Ông Kostas Chalkias, Giám đốc mật mã học của công ty hạ tầng crypto Mysten Labs, cho rằng máy tính lượng tử thực sự mạnh vẫn chưa tồn tại.

“Đó là một loại máy tính lý thuyết chưa từng tồn tại”, ông nói và cho rằng mối nguy có thể còn cách “nhiều thập kỷ”.

Theo ông, các lỗ hổng liên quan đến trí tuệ nhân tạo (AI) hiện còn nguy hiểm hơn những gì nhiều người hình dung.

Dẫu vậy, phe cảnh báo cho rằng AI thực tế đang thúc đẩy nhanh hơn quá trình phát triển máy tính lượng tử.

Ông Akinyele dẫn chứng việc Nvidia vừa công bố các mô hình AI mới nhằm “đẩy nhanh con đường” tiến tới điện toán lượng tử.

“Trí tuệ nhân tạo đang được tận dụng để hỗ trợ giải quyết mối đe dọa lượng tử”, ông nói.

Theo ông, ngành crypto không thể chờ đến khi nguy cơ trở thành hiện thực mới bắt đầu phản ứng.

“Đây là mối đe dọa mà chúng ta không thể chỉ phản ứng thụ động”.