Một nghiên cứu mới từ nhóm nghiên cứu lượng tử của Google vừa phát đi tín hiệu cảnh báo mạnh mẽ cho cộng đồng crypto: các máy tính lượng tử trong tương lai có thể phá vỡ mã hóa RSA – nền tảng bảo mật không chỉ của ngân hàng mà còn của ví Bitcoin – với tài nguyên lượng tử ít hơn gấp 20 lần so với ước tính trước đây.
Google giảm mạnh yêu cầu qubit để phá mã RSA
Craig Gidney, nhà nghiên cứu lượng tử của Google, cho biết trong nghiên cứu mới rằng:
"Chúng tôi từng dự đoán cần 20 triệu qubit để bẻ khóa RSA 2048 bit trong 8 giờ. Giờ đây, chỉ cần dưới 1 triệu qubit và chưa tới một tuần."
RSA là hệ thống mã hóa rất phổ biến, từng được xem là gần như không thể phá vỡ trong thực tế. Tuy nhiên, bước tiến từ #Google cho thấy khi máy tính lượng tử đủ mạnh, chúng hoàn toàn có thể vượt qua rào chắn này – và kéo theo nguy cơ đối với các hệ thống bảo mật tương tự như Bitcoin.
Bitcoin có nguy cơ gì?
Bitcoin không dùng RSA, mà dựa trên mã hóa đường cong elliptic (elliptic curve cryptography – ECC), vốn có nguyên lý toán học tương tự RSA. Mặc dù #ECC sử dụng khóa 256-bit – mạnh hơn RSA – nhưng điều này không đủ để yên tâm, vì máy tính lượng tử sử dụng thuật toán Shor có thể bẻ khóa ECC khi đủ sức mạnh.
Điều đáng lo ngại là một số nhóm nghiên cứu, như Project 11, đã và đang thử nghiệm phá vỡ mã hóa Bitcoin bằng lượng tử. Họ treo phần thưởng gần 85.000 USD cho ai phá được phiên bản đơn giản hóa của khóa Bitcoin bằng máy lượng tử. Dù thử nghiệm ở quy mô nhỏ (1–25 bit), nhưng tốc độ tiến bộ là điều đáng chú ý.
Google làm thế nào để giảm yêu cầu lượng tử?
Google đạt được bước tiến này nhờ:
Thuật toán tốt hơn: Tăng tốc các phép tính nặng trong mã hóa (modular exponentiation) lên gấp đôi.
Cải thiện sửa lỗi: Tăng mật độ qubit logic bằng một lớp sửa lỗi mới.
"Nuôi dưỡng trạng thái ma thuật" (magic state cultivation): Giúp các thành phần lượng tử trở nên ổn định và hiệu quả hơn, tiết kiệm tài nguyên tính toán.
Tất cả những cải tiến này giúp rút ngắn đáng kể yêu cầu phần cứng cho các cuộc tấn công lượng tử.
Nguy cơ không chỉ nằm ở tương lai
Dù máy lượng tử đủ sức phá mã vẫn còn là viễn cảnh (hiện máy mạnh nhất – Condor của IBM – mới chỉ đạt 1.121 qubit), nhưng nguy cơ thực tế nằm ở việc đối thủ có thể đang thu thập dữ liệu mã hóa từ bây giờ để giải mã sau, khi công nghệ lượng tử sẵn sàng.
Do đó, Google đã bắt đầu mã hóa lưu lượng trên Chrome và hệ thống nội bộ bằng chuẩn bảo mật hậu-lượng tử (post-quantum encryption) như ML-KEM.
Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) cũng đã công bố các chuẩn mã hóa hậu-lượng tử, khuyến cáo thay thế hệ thống cũ trước năm 2030. Tuy nhiên, Google cho rằng mốc này có thể cần được đẩy sớm hơn.
Cộng đồng crypto cần chuẩn bị sớm
Nhiều bên trong ngành blockchain đã bắt đầu hành động:
Solana triển khai vault kháng lượng tử dựa trên chữ ký hash.
Vitalik Buterin, đồng sáng lập Ethereum, đề xuất hard fork các blockchain hiện tại để đối phó với các mối đe dọa lượng tử.
Dù chưa đến mức hoảng loạn, nhưng việc chuẩn bị cho một tương lai hậu-lượng tử là điều không thể chần chừ, đặc biệt với người dùng đang nắm giữ tài sản crypto lâu dài.
Cảnh báo rủi ro: Thị trường tiền điện tử luôn tiềm ẩn nhiều rủi ro về kỹ thuật và an ninh. Các phát triển công nghệ như máy tính lượng tử có thể tạo ra thay đổi lớn bất ngờ. Nhà đầu tư cần luôn theo dõi thông tin cập nhật và trang bị kiến thức về bảo mật để bảo vệ tài sản kỹ thuật số của mình.