Google đưa ra cảnh báo: Điện toán lượng tử có thể phá vỡ mã hóa Bitcoin vào năm 2029.

Các nhà nghiên cứu của Google chỉ ra rằng đến năm 2029, máy tính lượng tử có thể phá vỡ hệ thống bảo mật của các blockchain thông thường. Hiện tại, có tới 6,9 triệu Bitcoin dễ bị tấn công bởi sức mạnh tính toán lượng tử bất cứ lúc nào do khóa công khai bị lộ.

Đầu tư vào điện toán lượng tử thường được coi là một canh bạc cho tương lai. Các hệ thống lượng tử quy mô lớn, hiệu năng cao dự kiến ​​sẽ xuất hiện trong những năm tới, mang lại cả tiềm năng đột phá và những rủi ro mới. Google cảnh báo không nên tự mãn.

Công ty con của Alphabet này đang nỗ lực thúc đẩy tham vọng điện toán lượng tử của riêng mình. Chip Willow của họ được cho là đã tạo ra cơn sốt lượng tử toàn cầu vào cuối năm 2024, đưa công nghệ mới nổi này trở thành tâm điểm chú ý.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu của Google đã công bố một báo cáo cho rằng "Ngày Q" (thời điểm máy tính lượng tử có thể phá vỡ mã hóa bảo vệ lượng lớn dữ liệu toàn cầu) không còn là mối đe dọa xa vời.

Công ty cũng đã chỉ định một năm cụ thể, kêu gọi công chúng chuẩn bị cho sự kiện này trước thời điểm đó.

Bài báo này, được tải lên nền tảng arXiv của Đại học Cornell trong tuần này, tập trung cụ thể vào tiền điện tử. Các giao dịch tiền điện tử dựa trên hai khóa: khóa riêng tư và khóa công khai. Khóa riêng tư là một số rất lớn, ngẫu nhiên và bí mật cho phép bạn quản lý và truy cập vào tiền của mình. Khóa công khai tương ứng được chia sẻ công khai và được sử dụng để nhận tiền điện tử. Tính bảo mật của các loại tiền điện tử như Bitcoin dựa trên một kỹ thuật gọi là mật mã đường cong elliptic. Giả định cơ bản của nó là các máy tính hiện có không thể suy ra khóa riêng tư từ khóa công khai. Điều này là đúng - các máy tính truyền thống đơn giản là không thể làm điều này trong một khoảng thời gian khả thi. Tuy nhiên, máy tính lượng tử thì khác. Như Barron's đã đưa tin trước đây, các máy móc trong tương lai có thể chạy một thuật toán lượng tử được gọi là "thuật toán Shor", có thể phân tích các số lớn thành các thừa số nguyên tố của chúng. Bài báo nêu bật một trường hợp sử dụng cụ thể cho thuật toán Shor được gọi là "tấn công khi chi tiêu". Khi bạn gửi Bitcoin, khóa công khai của bạn sẽ bị lộ ra mạng trong thời gian ngắn trong khi giao dịch đang ở trong mempool chờ xác nhận. Quá trình này mất khoảng 10 phút. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng việc chạy thuật toán Shor được tối ưu hóa trên máy tính lượng tử "tốc độ cao" (hoặc máy tính sử dụng kiến ​​trúc lượng tử cụ thể) có thể suy ra khóa riêng từ khóa công khai chỉ trong 9 đến 12 phút. Quan trọng hơn, các nhà nghiên cứu ước tính rằng trên máy tính lượng tử siêu dẫn, chỉ cần ít hơn 500.000 qubit vật lý để phá vỡ mật mã đường cong elip bảo vệ Bitcoin và hầu hết các loại tiền điện tử phổ biến. Con số này ít hơn khoảng 20 lần so với các ước tính trước đó. Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng có tới 6,9 triệu Bitcoin được lưu trữ trong các địa chỉ mà khóa công khai đã bị lộ. Vì các khóa này là công khai, hệ thống lượng tử sẽ không bị giới hạn bởi khung thời gian 10 phút và có thể sử dụng thuật toán Shor để xâm phạm các ví này bất cứ lúc nào. Một trong những đồng tác giả của bài báo, Justin Drake, đã tuyên bố trên mạng xã hội rằng niềm tin của ông vào "Ngày Lượng tử" (Q-Day) sẽ đến trước năm 2032 đã "tăng lên đáng kể". Drake dự đoán rằng vào năm đó, xác suất một hệ thống lượng tử khôi phục khóa riêng từ khóa công khai bị lộ sẽ ít nhất là 10%. "Tôi kỳ vọng câu chuyện sẽ thay đổi và thúc đẩy hơn nữa đầu tư vào nghiên cứu mật mã hậu lượng tử," Drake viết. Mặc dù thừa nhận mình không phải là "chuyên gia lượng tử" và những kết quả này, vốn chưa được đánh giá ngang hàng, cần thời gian để được "xác thực đúng cách," ông tin rằng ước tính của Google là thận trọng, dựa trên các cuộc thảo luận với nhóm nghiên cứu. Sự đồng thuận trong ngành là sự kiện này rất có thể sẽ xảy ra vào những năm 2030, nhưng Google kỳ vọng "Ngày Lượng tử" sẽ đến sớm hơn. Công ty tin rằng một máy tính lượng tử với khả năng mã hóa thực tế có thể đủ để phá vỡ hầu hết các blockchain chính thống vào khoảng năm 2029. Trùng hợp thay, mốc thời gian này trùng với khung thời gian mục tiêu mà hầu hết các nhóm nghiên cứu lượng tử đặt ra cho sự ra đời của các máy tính lượng tử thương mại quy mô lớn. IBM, thường được coi là đối thủ cạnh tranh của Google trong lĩnh vực lượng tử, cũng đặt mục tiêu triển khai một siêu máy tính chịu lỗi trước thời điểm đó. Trong một bài đăng trên blog tuần trước, Google đã kêu gọi các doanh nghiệp tăng cường các biện pháp an ninh mạng để tránh bị tụt hậu. Công ty viết: "Các mối đe dọa đối với công nghệ mã hóa đã tồn tại ngay hôm nay do các cuộc tấn công 'lưu trữ trước, giải mã sau'. Mặt khác, các mối đe dọa đối với chữ ký số lại đại diện cho những rủi ro trong tương lai." Google đặc biệt thúc đẩy việc chuyển đổi sang "mật mã hậu lượng tử", sử dụng các thuật toán mới, có khả năng chống lượng tử để bảo vệ dữ liệu khỏi các cuộc tấn công trong tương lai.