Tính toán lượng tử đối với Bitcoin: Tình trạng hiện tại và tương lai

Mối đe dọa của máy tính lượng tử đối với mạng lưới các loại tiền điện tử như Bitcoin là một chủ đề thường xuyên được thảo luận. Với việc Google gần đây phát hành máy tính lượng tử Willow, vấn đề này lại thu hút sự chú ý rộng rãi. Sau khi nghiên cứu, chúng tôi có thể rút ra kết luận sau:

Mặc dù Willow đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực Tính toán lượng tử, nhưng hiện tại người dùng Bitcoin không cần quá lo lắng. Giao thức Bitcoin chủ yếu bao gồm hai phần có thể bị ảnh hưởng bởi Tính toán lượng tử: khai thác dựa trên băm và chữ ký giao dịch dựa trên đường cong elip. Tuy nhiên, khả năng tính toán của Willow vẫn còn xa mới đủ để tạo ra mối đe dọa thực sự đối với hai phần này.

Tấn công mạng Bitcoin cần hàng nghìn logic qubit, và mỗi logic qubit lại cần hàng nghìn physical qubit để mã hóa. Điều này có nghĩa là cần hàng triệu physical qubit để thực hiện một cuộc tấn công hiệu quả vào Bitcoin. So với điều đó, Willow chỉ có 105 physical qubit, cách xa số lượng cần thiết.

Ngay cả khi máy tính lượng tử trong tương lai đạt được khả năng tính toán đủ mạnh, ảnh hưởng của nó đối với việc đào coin vẫn tương đối hạn chế. Thuật toán Grover mặc dù có thể tăng tốc tính toán, nhưng không hoàn toàn phá vỡ quy tắc băm, vẫn cần rất nhiều tính toán để tìm ra giá trị băm hợp lệ. Điều này tương đương với việc xuất hiện một loại thiết bị đào coin hiệu quả mới trên thị trường.

Đối với chữ ký địa chỉ, một số loại địa chỉ thực sự cần chú ý đặc biệt, chẳng hạn như P2PK sớm nhất và P2TR mới nhất, những địa chỉ dựa trên khóa công khai. Trong khi đó, các địa chỉ dựa trên băm như P2PKH, P2SH, P2WPKH, P2WSH thì tương đối an toàn. Nhưng cần lưu ý rằng việc sử dụng lại những địa chỉ này cũng sẽ phơi bày khóa công khai, từ đó mang lại rủi ro tiềm ẩn.

Đối mặt với mối đe dọa tiềm ẩn từ Tính toán lượng tử, cộng đồng Bitcoin không phải là không làm gì cả. Các nhà phát triển đang khám phá nhiều giải pháp khác nhau, như việc giới thiệu chữ ký Lamport dựa trên băm hoặc mật mã lưới chống lượng tử. Những cải tiến này có thể được thực hiện thông qua cách phân nhánh mềm.

Ngoài việc nâng cấp công nghệ, thói quen sử dụng tốt cũng có thể hiệu quả trong việc ngăn chặn mối đe dọa từ Tính toán lượng tử. Ví dụ, sử dụng địa chỉ nhận mới cho mỗi giao dịch, tránh việc sử dụng lại địa chỉ; trước khi Tính toán lượng tử tạo ra mối đe dọa thực sự, chuyển tài sản đến địa chỉ chứng kiến cách ly an toàn hơn, v.v.

Đáng chú ý là, sự phát triển của máy tính lượng tử không chỉ ảnh hưởng đến tiền điện tử, mà còn sẽ có tác động sâu rộng đến nhiều lĩnh vực quan trọng như hệ thống tài chính truyền thống, hệ thống quốc phòng và thông tin liên lạc bí mật. Do đó, việc duy trì sự chú ý liên tục đối với tiến triển của tính toán lượng tử là vô cùng quan trọng.

Tổng thể, trong ngắn hạn, mối đe dọa của tính toán lượng tử đối với mạng lưới tiền điện tử như Bitcoin không phải là cấp bách. Tuy nhiên, việc hình thành thói quen sử dụng tốt và theo dõi chặt chẽ sự phát triển của tính toán lượng tử vẫn là một quyết định khôn ngoan.