Microsoft đạt bước đột phá về chip lượng tử, ngày tàn của Bitcoin và tiền số sắp đến?
Sự xuất hiện của máy tính lượng tử siêu mạnh có thể biến các bài toán mã hóa cổ điển trở nên dễ giải quyết hơn nhiều.
Cuối năm ngoái, Google đã gây sốc trong cộng đồng công nghệ khi công bố “Willow” – một con chip máy tính lượng tử có thể giải được phép tính siêu khó trong vòng 5 phút mà siêu máy tính mạnh nhất thế giới hiện nay cần tới 10 triệu tỉ tỉ năm mới hoàn thành.
Điều này ngay lập tức làm dấy lên lo ngại về tác động của nó đối với bảo mật mã hóa dài hạn của Bitcoin.
Trong bài đăng trên X, Pichai mô tả Willow là chip 105 qubit có khả năng "giảm lỗi theo cấp số nhân" ở quy mô lớn - mục tiêu mà các nhà nghiên cứu đã nỗ lực đạt được trong nhiều thập kỷ.
Máy tính lượng tử luôn được thảo luận trong bối cảnh mã hóa, bao gồm cả hệ thống mã hóa cổ điển và hệ mã dựa trên đường cong elliptic. Bitcoin dựa vào hai trụ cột mã hóa chính: ECDSA (Thuật toán Chữ ký Số Đường cong Elliptic) bảo vệ khóa riêng tư và SHA-256 băm dữ liệu. Cả hai đều được coi là an toàn trước máy tính cổ điển hiện nay.
Tuy nhiên, sự xuất hiện của máy tính lượng tử mạnh mẽ, có khả năng sửa lỗi, có thể làm thay đổi hoàn toàn giả định này, biến các bài toán mã hóa cổ điển trở nên dễ giải quyết hơn nhiều.
Máy tính lượng tử đang đe dọa Bitcoin?
Ngay sau khi Willow được công bố, Ben Sigman – CEO của Bitcoin Libre – đã bày tỏ quan điểm trên X rằng dù Willow là bước tiến đáng kể, khả năng phá vỡ mã hóa Bitcoin vẫn nằm ngoài tầm với của công nghệ lượng tử hiện tại.
Sigman chỉ ra rằng để khai thác chữ ký đường cong elliptic của Bitcoin bằng thuật toán Shor cần hơn 1.000.000 qubit, cao hơn nhiều so với 105 qubit của Willow. Đối với lớp bảo mật SHA-256, ông cho rằng việc phá vỡ thuật toán này đòi hỏi "hàng triệu qubit vật lý", vượt xa khả năng của bất kỳ hệ thống lượng tử nào hiện nay.
Ông kết luận: "Mã hóa của Bitcoin vẫn an toàn... ít nhất là ở thời điểm hiện tại".
Sigman chỉ ra rằng để khai thác chữ ký đường cong elliptic (ECDSA) của Bitcoin bằng thuật toán Shor, cần hơn 1.000.000 qubit, vượt xa khả năng của Willow. Đối với lớp bảo mật thứ hai của Bitcoin – SHA-256 – ông cho rằng việc phá vỡ thuật toán này đòi hỏi “hàng triệu qubit vật lý”, một con số cao hơn nhiều so với bất kỳ hệ thống lượng tử nào hiện nay. Ông kết luận: “Mã hóa của Bitcoin vẫn an toàn… ít nhất là ở thời điểm hiện tại.”
Tuy nhiên, Charles Edwards – CEO của Capriole Investments – cảnh báo rằng việc phớt lờ sự phát triển của máy tính lượng tử có thể là sai lầm nghiêm trọng. Dù thừa nhận công nghệ lượng tử hiện nay chưa đe dọa Bitcoin, Edwards nhấn mạnh rằng tiến bộ trong lĩnh vực này không thể xem nhẹ.
"Theo dõi cách mọi người hoài nghi về máy tính lượng tử ngày nay khiến tôi nhớ đến cách họ từng bác bỏ Bitcoin chỉ sau 10 phút tìm hiểu. Máy tính lượng tử là có thật. Nó sẽ thay đổi thế giới. Rất nhiều! Nếu Bitcoin không được nâng cấp để chống lượng tử, nó sẽ bị phá vỡ. Nguy cơ là có thật".
Edwards trích dẫn nghiên cứu cho thấy chỉ cần 2.500 qubit logic có thể đủ để phá vỡ SHA-256. Tuy nhiên, cần phân biệt giữa qubit vật lý và qubit logic: qubit vật lý là đơn vị cơ bản của máy tính lượng tử, trong khi qubit logic chỉ xuất hiện sau khi thực hiện sửa lỗi và tối ưu hóa.
Để xây dựng hệ thống với hàng nghìn qubit logic đòi hỏi số lượng qubit vật lý lớn hơn nhiều – có thể lên đến hàng triệu. Dù vậy, Edwards dẫn các dự báo cho rằng một số công ty có thể đạt được khoảng 3.000 qubit logic trong vòng 5 năm tới.
Mới đây, Microsoft cũng tuyên bố đã đạt được bước tiến quan trọng trong công nghệ lượng tử bằng việc phát triển chip "Majorana 1". Chip này sử dụng một trạng thái vật chất mới gọi là topoconductors, giúp tăng cường độ ổn định và khả năng mở rộng của các qubit—yếu tố quan trọng để thực hiện các phép tính phức tạp vượt xa khả năng của máy tính cổ điển.
CEO Satya Nadella nhấn mạnh rằng đột phá này có thể rút ngắn thời gian phát triển máy tính lượng tử thực tiễn từ hàng thập kỷ xuống chỉ còn vài năm.
Những đột phá gần đây của Google và Microsoft trong lĩnh vực máy tính lượng tử đánh dấu bước tiến quan trọng trong công nghệ tính toán. Tuy nhiên, liệu chúng có thể đe dọa bảo mật của Bitcoin hay không vẫn còn là một câu hỏi mở.
Trong khi công nghệ hiện tại chưa đủ mạnh để phá vỡ mã hóa của Bitcoin, sự phát triển nhanh chóng của máy tính lượng tử cho thấy cộng đồng tiền mã hóa cần sớm có phương án nâng cấp để bảo vệ trước các rủi ro trong tương lai.
