Grayscale: Việc tính toán lượng tử có thể đột phá sớm hoặc vượt trước—chuẩn bị mật mã hậu lượng tử là điều cấp bách không thể trì hoãn

Giám đốc nghiên cứu về Grayscale, Zach Pandl, đã phát hành một tuyên bố vào ngày 7 tháng 4, cho rằng tiến bộ trong điện toán lượng tử có thể diễn ra theo “nhảy rời rạc” thay vì đẩy theo tuyến tính; tồn tại sự không chắc chắn mang tính căn bản đối với khung thời gian của các đột phá kỹ thuật; các blockchain công khai cần lập tức tăng tốc việc triển khai mật mã hậu lượng tử, thay vì chờ đến khi xuất hiện một mối đe dọa rõ ràng rồi mới hành động. Hiện tại, Solana và XRP Ledger đã đi đầu trong việc triển khai thử nghiệm công nghệ mật mã hậu lượng tử.

Cảnh báo cốt lõi từ nghiên cứu lượng tử của Google: “đường đích” đã gần trong tầm mắt

（Nguồn: Grayscale）

Whitepaper của Google Quantum AI cho thấy tính nhạy cảm về thời gian của các vấn đề mật mã hậu lượng tử. Bài nghiên cứu nêu rằng lộ trình đột phá của điện toán lượng tử không phải là một tiến hóa tuyến tính có thể dự đoán, mà có thể xuất hiện theo cách “nhảy rời rạc”, nghĩa là việc chờ một tín hiệu rõ ràng rồi mới hành động sẽ mang rủi ro mang tính hệ thống.

Bài nghiên cứu đồng thời cung cấp các mốc tham chiếu cụ thể: nếu máy tính lượng tử đạt được 1,200 đến 1,450 logical qubits (Logical Qubits), thì đã có thể tạo ra mối đe dọa thực chất đối với hệ thống mã hóa hiện có—mục tiêu này hiện vẫn chưa đạt được, nhưng tốc độ tiến bộ kỹ thuật đã vượt quá một phần dự đoán.

Trong khi đó, bài luận của Google cũng truyền đi tín hiệu lạc quan: mật mã hậu lượng tử (Post-Quantum Cryptography) là một “ngành mật mã đã trưởng thành”, các công cụ của nó đã được “đề xuất, thẩm định, hiện thực và triển khai”, hiện đang được dùng để bảo vệ lưu lượng mạng và một số giao dịch trên blockchain, và hướng giải pháp kỹ thuật đã tương đối rõ ràng.

Rủi ro khác biệt giữa các chain: Solana và XRP Ledger đi đầu trong thử nghiệm

Tuyên bố của Grayscale đã phân tích sự khác biệt về cấu trúc giữa các blockchain khác nhau đối với rủi ro lượng tử, đồng thời chỉ ra rằng mức độ phơi bày trước mối đe dọa lượng tử là không giống nhau. Solana và XRP Ledger đã đi đầu trong việc triển khai thử nghiệm mật mã hậu lượng tử, trở thành những người tiên phong khám phá sớm cách blockchain công khai ứng phó với kỷ nguyên lượng tử.

Các yếu tố kiến trúc then chốt ảnh hưởng đến mức độ rủi ro lượng tử

Mô hình sổ cái：Mô hình UTXO (ví dụ như Bitcoin) có mức độ phơi bày rủi ro lượng tử thấp hơn tương đối so với mô hình tài khoản (ví dụ như Ethereum)

Cơ chế đồng thuận：Bằng chứng công việc (PoW) có khả năng chống chịu lượng tử tương đối cao hơn so với bằng chứng cổ phần (PoS)

Hợp đồng thông minh：Các chain hỗ trợ hợp đồng thông minh nguyên sinh phải đối mặt với bề mặt tấn công rộng hơn

Quá trình thiết lập：Một số công cụ quyền riêng tư có mức độ phơi bày rủi ro lượng tử nhất định

Thời gian tạo khối：Khoảng cách giữa các khối càng ngắn thì cửa sổ có thể khai thác của các cuộc tấn công lượng tử càng tương đối hẹp

Hoàn cảnh đặc biệt của Bitcoin: rủi ro kỹ thuật thấp, thách thức về đồng thuận xã hội cao

Grayscale cho biết rằng, xét từ góc độ thuần túy kỹ thuật, rủi ro lượng tử của Bitcoin trong nhóm tài sản mã hóa chính là tương đối thấp: mô hình UTXO kết hợp với cơ chế đồng thuận PoW, không có hợp đồng thông minh nguyên sinh, và một số loại địa chỉ nhất định vốn dĩ đã có khả năng chống chịu lượng tử ở mức nhất định nếu điều kiện là chúng không bị sử dụng lặp lại.

Tuy nhiên, thách thức cốt lõi mà Bitcoin phải đối mặt không nằm ở tầng kỹ thuật, mà nằm ở tầng quản trị. Cộng đồng cần đạt được sự đồng thuận về cách xử lý Bitcoin trong trường hợp mất khóa riêng hoặc không thể truy cập; các lựa chọn có thể bao gồm hủy, không hành động, hoặc giới hạn tốc độ giao dịch đối với các địa chỉ dễ bị tấn công. Cộng đồng Bitcoin từ trước đến nay đã tồn tại nhiều tranh cãi lớn về việc thay đổi giao thức; mức độ khó khăn để đạt được đồng thuận rộng rãi cao hơn đáng kể so với độ phức tạp thuần túy của việc triển khai kỹ thuật.

Grayscale tiếp tục chỉ ra rằng, khác với các tổ chức truyền thống như ngân hàng, công ty công nghệ, chính phủ…, các blockchain công khai không có Giám đốc Công nghệ (CTO) để thúc đẩy nâng cấp mã hóa từ trên xuống; công tác chuẩn bị hậu lượng tử buộc phải dựa vào quản trị đồng thuận của cộng đồng toàn cầu hoàn tất—đây vừa là thách thức độc đáo mà các hệ thống phi tập trung phải đối mặt, vừa sẽ trở thành “sân thử thách” để xác minh độ bền của công nghệ phi tập trung.

Câu hỏi thường gặp

Thuật toán Shor vì sao là mối đe dọa đối với các blockchain hiện có?

Thuật toán Shor (Shor’s Algorithm) được nhà toán học Peter Shor của Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) phát triển vào năm 1994. Nó có thể phân tích nhanh các số nguyên lớn trên máy tính lượng tử, từ đó phá vỡ tận gốc hệ thống mật mã khóa công khai mà các blockchain và Internet hiện tại dựa vào. Hiện vẫn chưa có máy tính lượng tử nào có thể chạy thuật toán Shor với quy mô lớn, nhưng nghiên cứu của Google cho thấy tồn tại sự không chắc chắn trong khung thời gian đột phá.

Quan điểm của Grayscale có nghĩa là nhà đầu tư cần phải hành động ngay không?

Grayscale đã nêu rõ rằng hiện tại, máy tính lượng tử chưa tạo ra mối đe dọa an ninh thực chất đối với blockchain công khai, vì vậy nhà đầu tư không cần phải hoảng loạn ngay. Khuyến nghị cốt lõi là cộng đồng blockchain nên tăng tốc công tác chuẩn bị cho mật mã hậu lượng tử, thay vì chờ đến khi mối đe dọa trở thành hiện thực rồi mới ứng phó; hành động này cũng giúp thể hiện sức thích ứng và độ bền lâu dài của công nghệ phi tập trung.

Các tiến triển cụ thể trong thử nghiệm hậu lượng tử của Solana và XRP Ledger diễn ra như thế nào?

Theo thông tin được trích dẫn trong whitepaper của Google, Solana và XRP Ledger đã đang tiến hành triển khai thử nghiệm mật mã hậu lượng tử; các chi tiết kỹ thuật cụ thể và tiến độ đầy đủ vẫn chưa được công bố hoàn toàn. Các công cụ mật mã hậu lượng tử đã được dùng để bảo vệ lưu lượng mạng hiện có và một phần giao dịch blockchain; các tiêu chuẩn liên quan hiện vẫn đang tiếp tục được phát triển.