490 triệu đồng Bitcoin có thể bị tấn công bởi máy tính lượng tử! Phân tích toàn bộ mối đe dọa Google Willow

Google vừa phát hành bộ xử lý lượng tử Willow mới nhất, hoạt động trên 105 qubit với độ chính xác 99,9%, hoàn thành công việc cần 150 năm trên siêu máy tính chỉ trong 2 giờ, hiệu suất cao hơn 13.000 lần so với máy truyền thống. Đột phá này đã dấy lên lo ngại về an ninh Bitcoin, các nhà phân tích ước tính khoảng 4,9 triệu BTC nằm trong các địa chỉ có khóa công khai đã bị lộ.

Google Willow đột phá công nghệ lượng tử gây chấn động ngành công nghệ

（Nguồn: Google）

Trong suốt vài thập kỷ qua, các nhà vật lý luôn tin rằng máy tính lượng tử một ngày nào đó sẽ vượt qua máy tính cổ điển. Ngày đó có thể đã đến. Vào ngày 22 tháng 10, bộ xử lý lượng tử Google Willow đã hoàn thành nhiệm vụ mà siêu máy tính cần đến 150 năm mới thực hiện được, chỉ trong vòng hai giờ. Các chuyên gia trong ngành cho biết, kết quả được xác minh bởi tạp chí Nature không chỉ là một chiến thắng khoa học, mà còn là một cú sốc đối với nền tảng an ninh kỹ thuật số.

Điểm cốt lõi của bước đột phá này là bộ tương quan không thứ tự theo thời gian (OTOC) hoặc thuật toán “tiếng vang lượng tử”. Thông qua việc hoạt động với độ trung thực 99.9% trên 105 qubit lượng tử vật lý, Willow trở thành bộ xử lý đầu tiên đạt được lợi thế lượng tử có thể xác minh, chứng minh rằng máy tính lượng tử có thể giải quyết các mô hình vật lý phức tạp nhanh hơn và chính xác hơn bất kỳ siêu máy tính truyền thống nào.

Nói một cách đơn giản, Willow không chỉ là tính toán, mà còn có thể được cảm nhận. Đầu ra của nó tiết lộ cấu trúc phân tử và tương tác từ tính mà các hệ thống truyền thống không thể cảm nhận được về mặt toán học. Hiệu suất của bộ xử lý này cao hơn 13.000 lần so với máy truyền thống, chỉ mất vài giờ thay vì vài năm để hoàn thành phép toán. Cột mốc này là kết quả của nhiều năm tiến bộ không ngừng. Năm 2019, chip Sycamore của Google lần đầu tiên trình diễn “quyền lực lượng lượng tử”. Đến năm 2024, Willow đã tự động sửa lỗi lượng tử của chính nó ngay lập tức. Thành tựu của năm 2025 còn tiến xa hơn, cung cấp kết quả đầu tiên hoàn toàn có thể xác minh và xác nhận độc lập, biến tính toán lượng tử từ lý thuyết thành thực tế.

Giám đốc điều hành Google, Sundar Pichai, đã nói về cột mốc này: “Bước đột phá này là một bước quan trọng hướng tới ứng dụng thực tế đầu tiên của điện toán lượng tử, và chúng tôi rất vui mừng khi thấy hướng phát triển của nó.” Mặc dù tuyên bố chính thức này cẩn trọng, nhưng nó gợi ý rằng Google đã nhìn thấy khả năng của điện toán lượng tử trong ứng dụng thực tế, chứ không chỉ dừng lại ở giai đoạn phòng thí nghiệm.

Mối đe dọa lượng tử đối với cấu trúc mã hóa Bitcoin

Cấu trúc của Bitcoin dựa trên công nghệ mã hóa dựa trên đường cong elip và băm, đặc biệt là thuật toán SHA-256. Độ an toàn của nó phụ thuộc vào việc ngay cả những máy tính nhanh nhất cũng cần bao lâu để đảo ngược khóa riêng từ khóa công khai tương ứng của nó. Đối với các máy truyền thống, điều này cần hàng tỉ năm để hoàn thành. Tuy nhiên, lý thuyết, máy tính lượng tử có thể thực hiện thuật toán Shor có thể phá vỡ các nguyên thủy mật mã này với tốc độ mũ.

Trên thực tế, Bitcoin hiện vẫn an toàn. Willow của Google chỉ sử dụng 105 qubit, thấp hơn nhiều so với hàng triệu qubit logic sửa lỗi cần thiết để đe dọa các mật mã trong thế giới thực. Tuy nhiên, điều này không hoàn toàn an ủi những nhà phân tích như Jameson Lopp, người ước tính khoảng 25% Bitcoin (khoảng 4,9 triệu BTC) nằm ở các địa chỉ mà khóa công khai đã bị lộ.

Những loại tiền này chủ yếu thuộc về người dùng sớm và ví bị bỏ hoang, một khi có hệ thống lượng tử có khả năng mã hóa xuất hiện, chúng sẽ phải đối mặt với rủi ro trước tiên. Người dùng Bitcoin sớm thường xuyên sử dụng lại địa chỉ, dẫn đến việc khóa công khai bị lộ. Trong thiết kế của Bitcoin, chỉ khi địa chỉ đã gửi giao dịch, khóa công khai mới được công khai. Những địa chỉ chưa từng sử dụng chỉ công khai giá trị băm, cung cấp một lớp bảo vệ bổ sung. Do đó, 4,9 triệu BTC được ước tính đặc biệt nhắm vào những địa chỉ đã lộ khóa công khai.

Ngoài ra, vấn đề thể chế cũng bắt đầu nổi lên. Vào đầu năm nay, nhà phát hành ETF Bitcoin lớn nhất thế giới BlackRock đã nêu ra rủi ro lượng tử, cảnh báo rằng sự tiến bộ trong công nghệ tính toán có thể “phá vỡ khung mã hóa hỗ trợ Bitcoin”. Mặc dù công ty này chỉ ra rằng các mối đe dọa như vậy vẫn đang ở giai đoạn “lý thuyết” tại thời điểm này, nhưng họ nhấn mạnh rằng cần phải công bố thông tin để thông báo cho các nhà đầu tư về công nghệ “có thể thay đổi giả định an ninh cơ bản của BTC”. Cảnh báo của BlackRock có ý nghĩa quan trọng, vì nó đại diện cho việc các tổ chức tài chính truyền thống bắt đầu nhìn nhận mối đe dọa lượng tử và đưa nó vào khung quản lý rủi ro.

Ý kiến ​​chuyên gia có sự khác biệt mạnh mẽ: Khủng hoảng hay hoảng loạn quá mức

Mặc dù có những tiêu đề như vậy, nhưng hầu hết các chuyên gia trong ngành cảnh báo không nên hoảng sợ. Chuyên gia Bitcoin Timothy Peterson cho rằng, thành tích ấn tượng của Willow chưa tạo ra mối đe dọa thực sự. Theo ông, “ngay cả trong giả thuyết cực kỳ lạc quan và sai lầm (thiết bị lượng tử có thể thực hiện SHA-256 với tốc độ đó và duy trì nó), việc tìm thấy một khối vẫn trung bình mất khoảng 10 giờ. Và toàn bộ mạng lưới toàn cầu của Bitcoin tạo ra một khối cứ 10 phút.”

Doanh nhân Bitcoin Ben Sigman đồng ý với quan điểm này, đồng thời chỉ ra rằng: “Trước khi máy tính lượng tử đạt đến quy mô 'hữu ích', Google vẫn cần hàng triệu qubit ổn định và sửa lỗi - quy mô này có thể đe dọa đến việc mã hóa hoặc Bitcoin.” Giám đốc công nghệ của Inflectiv.ai Anis Chohan cho biết với CryptoSlate, “Chúng ta ít nhất cần mười năm, thậm chí hai mươi năm, nó mới trở thành một vấn đề thực sự.”

Ba luận điểm của những người lạc quan：

Số lượng qubit không đủ: 105 qubit của Willow thấp hơn hàng triệu qubit cần thiết để phá vỡ Bitcoin.

Lợi thế thời gian vẫn thuộc về Bitcoin: ngay cả khi máy tính lượng tử có thể thực hiện SHA-256, tốc độ khai thác vẫn chậm hơn mạng Bitcoin toàn cầu.

Lịch sử thích ứng kỹ thuật: Công nghệ mã hóa luôn tiến hóa, mật mã hậu lượng tử đã được phát triển.

Tuy nhiên, không phải ai cũng cảm thấy yên tâm. Người sáng lập Capriole, Charles Edwards, cảnh báo rằng việc bỏ qua rủi ro lượng tử có thể dẫn đến “thị trường gấu lớn nhất trong lịch sử” vào năm tới. Trong khi đó, Giám đốc thông tin của ProCap BTC, Jeff Park, đưa ra một quan điểm triết học hơn, khi ông định nghĩa tính toán lượng tử là “biến đổi khí hậu của Bitcoin”. Ông nói: “Tính toán lượng tử về bản chất là biến đổi khí hậu của Bitcoin. Nhiều kẻ ngốc phủ nhận điều này vì họ hoàn toàn không thể hiểu được hình thức vô định hay con số thiên văn của nó, và cũng có nhiều nhà khoa học hiểu điều này nhưng không thể cung cấp giải pháp có ảnh hưởng xã hội.”

Ẩn dụ này chỉ ra một cách sâu sắc những đặc điểm của mối đe dọa lượng tử: đó là một thách thức dài hạn, tiến triển nhưng cuối cùng có thể mang tính thảm họa, cần phải chuẩn bị trước hàng thập kỷ, nhưng rất khó để tạo ra đủ sự cấp bách để thúc đẩy hành động.

Chiến lược ứng phó của mật mã hậu lượng tử và Bitcoin

Ngoài việc suy đoán, các nhà phát triển đã khám phá mật mã hậu lượng tử, liên quan đến các hệ thống mới dựa trên bài toán lưới, phương trình đa biến và chữ ký dựa trên băm, có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) đã đưa ra một số thuật toán như vậy vào danh sách ứng viên tiêu chuẩn hóa. Trong khi đó, các đóng góp viên cốt lõi của Bitcoin đã đề xuất một kế hoạch chuyển dần sang định dạng địa chỉ chống lượng tử.

Tuy nhiên, việc thực hiện những biện pháp này cần sự đồng thuận rộng rãi giữa các thợ mỏ, sàn giao dịch và nhà cung cấp ví, đây là một kỳ công quản trị phức tạp gần như tương đương với chính công nghệ. Đặc tính phi tập trung của Bitcoin khiến việc phối hợp nâng cấp trở nên cực kỳ khó khăn, các tranh cãi lịch sử về SegWit và kích thước khối đã cho thấy thách thức này.

Tuy nhiên, Chohan đã tổng kết: “Chúng ta đã từng thấy những lo ngại tương tự trước đây. Mọi người đã từng nghĩ rằng mã hóa RSA là không thể phá vỡ, và sau đó lại lo lắng rằng nó có thể bị phá vỡ chỉ trong một đêm. Mỗi lần, chúng ta đều thích ứng. Tính toán lượng tử thực sự là một thách thức, nhưng chúng ta đã nghiên cứu về mật mã hậu lượng tử. Do chính phủ, ngân hàng và mạng lưới tiền điện tử đều phụ thuộc vào các tiêu chuẩn mã hóa tương tự, vì vậy mọi người đều có lợi ích chung trong việc bảo vệ chúng. Vấn đề không phải là liệu chúng ta có thể giải quyết vấn đề này hay không, mà là liệu chúng ta có thể quản lý sự chuyển tiếp một cách có trách nhiệm và suôn sẻ.”

Quan điểm này nhắc nhở chúng ta rằng mối đe dọa lượng tử không chỉ là vấn đề của Bitcoin, mà là thách thức chung của toàn bộ thế giới kỹ thuật số. Từ hệ thống ngân hàng đến truyền thông chính phủ, tất cả các hệ thống phụ thuộc vào công nghệ mã hóa hiện đại đều phải đối mặt với cùng một mối đe dọa lượng tử, do đó toàn cầu sẽ cùng nhau đầu tư nguồn lực để phát triển giải pháp.