Bitcoin và Ethereum chưa sẵn sàng cho máy tính lượng tử, Solana và Sui sẵn sàng hơn

Một ngày nào đó, máy tính lượng tử có thể phá vỡ các nền tảng mật mã đang bảo vệ hàng nghìn tỷ đô la tài sản tiền điện tử. Theo một báo cáo mới từ Mysten Labs, một số blockchain đang ở trong trạng thái dễ tổn thương hơn nhiều so với các nền tảng khác.

Báo cáo công bố hôm thứ Tư cho rằng các mạng sử dụng thuật toán chữ ký số EdDSA — như Solana, Sui và Near — có nền tảng cấu trúc vững chắc hơn để chống lại các mối đe dọa lượng tử trong tương lai.

Ngược lại, các blockchain đời đầu như Bitcoin và Ethereum — vốn dựa vào thuật toán ECDSA — sẽ gặp nhiều khó khăn hơn về mặt kỹ thuật và triển khai nếu muốn nâng cấp lên các tiêu chuẩn mã hóa chống lượng tử.

Theo ông Kostas Chalkias, đồng sáng lập kiêm Trưởng bộ phận Mật mã học tại Mysten Labs, khi ngày càng nhiều chính phủ và doanh nghiệp đưa Bitcoin vào kho bạc, áp lực tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn hậu lượng tử đang ngày một gia tăng.

“Các chính phủ đều ý thức rõ rủi ro từ máy tính lượng tử. Nhiều cơ quan trên toàn thế giới đã yêu cầu ngừng sử dụng các thuật toán truyền thống như ECDSA và RSA trước năm 2030 hoặc 2035,” ông Chalkias chia sẻ.

“Điều đó có nghĩa là nếu blockchain của bạn hỗ trợ tài sản chủ quyền, kho bạc quốc gia, ETF hoặc CBDC, thì việc áp dụng các tiêu chuẩn mã hóa hậu lượng tử sẽ sớm trở thành yêu cầu bắt buộc — nếu cộng đồng thực sự quan tâm đến uy tín lâu dài và khả năng được chấp nhận rộng rãi,” ông nói thêm.

Thuật toán chữ ký số EdDSA (Thuật toán chữ ký số đường cong Edwards) là một giao thức mới, nhanh hơn và dễ triển khai hơn so với ECDSA. Nó tránh được những điểm yếu thường gặp như ngẫu nhiên yếu, tái sử dụng nonce, và rò rỉ thông tin qua kênh phụ.

Hiện tại, cả Bitcoin và Ethereum vẫn đang sử dụng ECDSA để bảo mật giao dịch, và sẽ phải nâng cấp sang các thuật toán chống lượng tử trong tương lai.

Chalkias cảnh báo rằng máy tính lượng tử có thể trở thành mối đe dọa sống còn đối với mật mã học. Khi đạt đến quy mô đủ lớn, máy tính lượng tử có thể phá vỡ các giả định mật mã mà hầu hết blockchain hiện nay dựa vào.

Mối nguy này đến từ khả năng sử dụng Thuật toán Shor, cho phép máy tính lượng tử phân tích các số nguyên lớn cực nhanh — đồng nghĩa với việc có thể bẻ khóa hệ mã hóa như RSA hay ECDSA.

Với sự hỗ trợ của thuật toán Shor, kẻ tấn công có thể truy ngược từ dữ liệu công khai trên blockchain ra khóa riêng, mở ra cánh cửa cho các cuộc tấn công chưa từng có. Và theo Chalkias, ngay cả khi người dùng nắm giữ khóa riêng, điều đó cũng không đảm bảo an toàn trong thời kỳ hậu lượng tử.

“Ngay cả khi bạn còn giữ khóa riêng Bitcoin hay Ethereum của mình, bạn có thể không tạo được bằng chứng sở hữu an toàn hậu lượng tử, vì điều đó phụ thuộc vào cách khóa được tạo ban đầu, và mức độ dữ liệu liên quan đã bị lộ theo thời gian,” ông nói.

Dù hiện tại máy tính lượng tử chưa đủ mạnh để làm điều này, nhưng theo giáo sư Ahmed Banafa tại Đại học Bang San Jose, bây giờ là lúc để chuẩn bị.

“Để áp dụng thuật toán mới, Bitcoin sẽ phải thực hiện một đợt hard fork,” Banafa nói. “Việc này sẽ kéo theo thay đổi địa chỉ ví, di chuyển tài sản, và nhiều rắc rối phát sinh khác.”

Tuy vậy, ông thừa nhận khả năng Bitcoin thực hiện hard fork là khá thấp, khi nhìn lại tranh cãi trong cộng đồng Ethereum sau vụ hack dẫn đến sự ra đời của Ethereum Classic vào năm 2015.

“Đây sẽ là kịch bản tương tự Ethereum và Ethereum Classic. Bitcoin có thể sẽ tách làm hai, khi một nhóm từ chối nâng cấp theo hướng mới,” ông nói.

Ngoài ra, Banafa cũng nhấn mạnh khó khăn lớn nhất nằm ở số lượng ví Bitcoin và Ethereum khổng lồ đã tồn tại từ khi các blockchain này ra mắt.

“Thách thức không nằm ở lý thuyết mà ở thực tế triển khai — nếu người dùng không nâng cấp ví hoặc không bảo mật tài khoản đúng cách, họ có thể trở thành điểm yếu trong toàn bộ mạng lưới. Và nếu bị mất tiền, họ sẽ đổ lỗi cho chính blockchain,” ông cảnh báo.

Mysten Labs cho rằng nếu Bitcoin ban đầu chọn EdDSA thay vì ECDSA, thì thậm chí ví của Satoshi Nakamoto cũng có thể được bảo vệ khỏi máy tính lượng tử.

Tuy nhiên, Banafa cho rằng không thể trách quyết định từ năm 2009 khi Bitcoin ra đời, bởi khi đó không ai nghĩ máy tính lượng tử sẽ phát triển nhanh đến vậy.

“Hồi năm 2019, người ta vẫn nghĩ SHA-256 đủ mạnh và phải mất nhiều năm mới bị phá. Không ai ngờ máy tính lượng tử lại tiến xa đến mức này,” ông nói.

• Bitcoin có thể chết nếu máy tính lượng tử thành công không?
• Michael Saylor phản ứng về việc máy tính lượng tử phá vỡ Bitcoin
• IBM đẩy nhanh phát triển máy tính lượng tử có thể đe dọa Bitcoin
• Đề xuất loại bỏ địa chỉ Bitcoin dễ bị tấn công bởi máy tính lượng tử

Vương Tiễn