Bitcoin dựa vào hai thuật toán bảo mật chính để đảm bảo tính an toàn cho hệ thống giao dịch và lưu trữ tài sản:
- Thuật Toán SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256-bit):
- SHA-256 được sử dụng để tạo ra các “hash” (băm) cho mỗi khối trong chuỗi khối (blockchain).
- SHA-256 là một hàm băm một chiều, có nghĩa là không thể đảo ngược quá trình này để tìm lại dữ liệu ban đầu từ kết quả băm.
- Hiện tại, máy tính lượng tử chưa đủ mạnh để giải mã các hàm băm này trong thời gian thực tế. Tuy nhiên, trong tương lai, nếu máy tính lượng tử phát triển đủ mạnh, chúng có thể đe dọa đến hệ thống bảo mật của Bitcoin.
- Thuật Toán ECDSA (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm):
- ECDSA là thuật toán chữ ký số dùng để xác thực các giao dịch Bitcoin.
- Máy tính lượng tử có thể sử dụng Shor’s Algorithm, một thuật toán lượng tử có khả năng tìm ra khóa riêng từ khóa công khai. Điều này sẽ cho phép kẻ tấn công giả mạo chữ ký của người dùng.
- Mặc dù máy tính lượng tử hiện nay chưa đủ mạnh để phá vỡ ECDSA, nhưng mối đe dọa vẫn đang tiềm tàng trong tương lai.
Máy tính lượng tử hoạt động theo nguyên lý cơ học lượng tử, cho phép chúng thực hiện các phép tính với tốc độ cực kỳ nhanh chóng, nhờ khả năng tồn tại trong nhiều trạng thái đồng thời. Điều này giúp máy tính lượng tử giải quyết các bài toán mà các máy tính cổ điển cần hàng tỷ năm để hoàn thành.
Ví dụ, Shor’s Algorithm có thể giải mã ECDSA, trong khi Grover’s Algorithm có thể giảm độ phức tạp của việc giải mã SHA-256. Nếu máy tính lượng tử có đủ sức mạnh, chúng có thể dễ dàng phá vỡ các hệ thống mã hóa này. Tuy nhiên, cho đến nay, chưa có máy tính lượng tử nào đủ mạnh để thực hiện điều này.
Vào tháng 12 năm 2024, Google công bố chip lượng tử mới mang tên Willow, đánh dấu một bước đột phá trong công nghệ máy tính lượng tử. Chip Willow đã chứng minh khả năng tính toán vượt trội, có thể giải quyết một số bài toán trong chưa đầy năm phút, trong khi các siêu máy tính hiện tại sẽ cần hàng tỷ tỷ năm để hoàn thành.
Mặc dù hiện nay, chip Willow chưa đủ mạnh để tấn công các phương thức mã hóa hiện tại như RSA, ECDSA, hay AES, nhưng những tiến bộ này vẫn khiến cộng đồng tiền mã hóa phải suy nghĩ về tương lai. Theo phân tích của Deloitte, khoảng 25% số Bitcoin hiện đang lưu hành có thể dễ dàng bị máy tính lượng tử tấn công trong tương lai gần.
Mặc dù những tiến bộ này trong công nghệ máy tính lượng tử là ấn tượng, nhưng Bitcoin và các hệ thống tiền mã hóa hiện tại vẫn an toàn. Các chuyên gia cho rằng việc phá vỡ mã hóa Bitcoin đòi hỏi một máy tính lượng tử với khoảng 13 triệu qubit — điều này vượt xa khả năng hiện tại của chip Willow, chỉ có 105 qubit.
Tuy nhiên, các chuyên gia trong cộng đồng tiền mã hóa cũng nhận thức được mối đe dọa này và đang nghiên cứu các giải pháp để bảo vệ Bitcoin khỏi các cuộc tấn công trong tương lai.
Cộng đồng tiền mã hóa đang tích cực nghiên cứu các thuật toán mã hóa hậu lượng tử để bảo vệ các giao dịch trong kỷ nguyên máy tính lượng tử. Những thuật toán này sẽ thay thế các hệ thống mã hóa hiện tại, như RSA và ECDSA, nhằm đảm bảo an toàn cho các giao dịch và tài sản kỹ thuật số.
Một trong những ý tưởng đáng chú ý đến từ Vitalik Buterin, người sáng lập Ethereum. Ông đề xuất sử dụng các khóa hoàn toàn ngẫu nhiên, không có mẫu để phát hiện, nhằm bảo vệ các giao dịch khỏi các cuộc tấn công lượng tử. Nếu các biện pháp này được áp dụng trong một “hard fork” của Bitcoin, chúng có thể giúp giảm thiểu các rủi ro từ máy tính lượng tử.
Mặc dù máy tính lượng tử chưa thể đe dọa trực tiếp đến Bitcoin, nhưng ngành công nghiệp tiền mã hóa đang chuẩn bị cho một tương lai lượng tử. Các nhà nghiên cứu và các chuyên gia đang phát triển các giải pháp bảo mật để đối phó với mối đe dọa này.
Bitcoin và các blockchain khác sẽ cần thời gian và sự đồng thuận trong cộng đồng để chuyển sang các thuật toán mã hóa hậu lượng tử. Điều này có thể mất vài năm, nhưng nếu mối đe dọa từ máy tính lượng tử trở nên rõ ràng, Bitcoin có thể nhanh chóng triển khai các biện pháp phòng thủ.
Máy tính lượng tử có thể là một mối đe dọa lớn đối với các hệ thống bảo mật hiện tại, bao gồm cả Bitcoin. Tuy nhiên, cho đến nay, các máy tính lượng tử chưa đủ mạnh để tấn công Bitcoin và các blockchain khác. Các nghiên cứu đang tiếp tục để phát triển các thuật toán bảo mật hậu lượng tử, giúp bảo vệ các tài sản kỹ thuật số trong kỷ nguyên máy tính lượng tử.
Cộng đồng tiền mã hóa đang chủ động chuẩn bị cho tương lai này, và mặc dù mối đe dọa vẫn còn xa, chúng ta có thể kỳ vọng rằng các giải pháp bảo mật mạnh mẽ sẽ được triển khai khi cần thiết.
Quốc Hùng: Việt Sóng TV
