PsiQuantum cơ sở tính toán lượng tử bắt đầu xây dựng, quy mô có thể phá vỡ Bitcoin

Công ty công nghệ lượng tử PsiQuantum chính thức khởi công xây dựng cơ sở lượng tử hàng triệu qubit tại Chicago. Vào tháng 9, công ty đã công bố hoàn thành khoản huy động vốn 1 tỷ USD, hợp tác với NVIDIA để xây dựng máy tính lượng tử có khả năng chứa 1 triệu qubit. Các nhà khoa học cho biết, quy mô của máy tính lượng tử này về lý thuyết đủ khả năng phá vỡ các kỹ thuật mã hóa của Bitcoin, từ đó gây ra cuộc thảo luận rộng rãi trong cộng đồng tiền mã hóa về an ninh mạng.

Cơ sở lượng tử hàng triệu qubit của PsiQuantum: quy mô, công nghệ và mục tiêu thương mại

(Phóng: Pete Shadbolt X)

PsiQuantum cho biết, khả năng chứa 1 triệu qubit của cơ sở này tương đương với năng lực tính toán của hàng trăm tỷ máy tính thông thường, mục tiêu chính là làm cho tính toán lượng tử trở nên có giá trị thực tiễn và hỗ trợ các hạ tầng tính toán cần thiết cho “siêu máy tính trí tuệ nhân tạo thế hệ tiếp theo.”

So sánh với hiện tại, máy tính lượng tử lớn nhất của Viện Công nghệ California (Caltech) chỉ có khoảng 6.100 qubit, trong khi dự án của PsiQuantum dự kiến quy mô vượt xa hệ thống lớn nhất hiện nay khoảng 163 lần. Một bài báo preprint công bố tháng trước chỉ ra rằng, để phá vỡ khóa 2048 bit, cần khoảng 100.000 qubit; trong khi mã hóa của Bitcoin sử dụng khóa 256 bit, về lý thuyết số lượng qubit cần ít hơn. Do đó, khi cơ sở lượng tử hàng triệu qubit đi vào hoạt động, kỹ thuật mã hóa của Bitcoin sẽ đối mặt với thách thức công nghệ trực tiếp.

Mối đe dọa của tính toán lượng tử đối với Bitcoin: Khung đánh giá rủi ro ba cấp

Hiện nay, cộng đồng tiền mã hóa có những đánh giá khác nhau rõ rệt về mối đe dọa của tính toán lượng tử:

Cấp độ rủi ro cao — Ví UTXO sớm nhất: Nguy hiểm nhất là các ví chưa tiêu dùng (UTXO - Unspent Transaction Output), đặc biệt là các tài sản liên quan đến các địa chỉ từ thời kỳ chưa từng chuyển tiền, vì khóa công khai của chúng đã bị lộ lâu dài, trở thành mục tiêu chính của các cuộc tấn công lượng tử.

Lạc quan trung hạn: Giám đốc điều hành Blockstream, Adam Back, cho rằng, máy tính lượng tử ít nhất trong vòng mười năm nữa sẽ không gây ra mối đe dọa thực sự cho Bitcoin; nghiên cứu của CoinShares tháng 2 cũng chỉ ra rằng, số Bitcoin có khả năng bị khai thác bằng lỗ hổng lượng tử và khóa công khai thực sự chỉ khoảng 10.230 đồng, trị giá khoảng 728 triệu USD, rất nhỏ so với thị trường Bitcoin trị giá 1,4 nghìn tỷ USD.

Lập trường phòng thủ chủ động: Một số nhà phát triển Bitcoin đang thảo luận về việc triển khai các thuật toán mã hóa chống lượng tử qua hard fork (chuyển đổi cứng) để nâng cấp trước khi mối đe dọa thực sự xảy ra, nhưng thời điểm và tính cần thiết của việc này vẫn còn tranh luận.

Quan điểm của PsiQuantum: Không có kế hoạch tấn công, nhưng rủi ro lan truyền công nghệ vẫn tồn tại

Dù quy mô của cơ sở gây chú ý rộng rãi, PsiQuantum đã rõ ràng khẳng định không có ý định tấn công Bitcoin. Đồng sáng lập Terry Rudolph tại hội nghị về lượng tử và Bitcoin do Presidio Bitcoin tổ chức tháng 7, nói: “Chúng tôi không có kế hoạch gì cả. Việc này không thể giấu diếm, vì chúng tôi là một công ty chỉ có vài trăm người.” Ông còn giải thích thêm rằng, công ty không có ý định sử dụng máy tính lượng tử để rút ra khóa riêng từ khóa công khai.

Tuy nhiên, ngay cả khi PsiQuantum không có ý định tấn công, việc công nghệ tính toán lượng tử đạt đến mức độ thực dụng sẽ dẫn đến rủi ro công nghệ lan truyền và các hành vi khác có thể khai thác, vẫn là vấn đề trung tâm trong cuộc thảo luận về an ninh của hệ thống Bitcoin.

Các câu hỏi thường gặp

Cơ sở 1 triệu qubit có thể phá vỡ mã hóa của Bitcoin thật không?
Các ước tính khoa học cho thấy, số qubit cần thiết để phá vỡ mã hóa 256 bit của Bitcoin thấp hơn nhiều so với 100.000 qubit cần để phá vỡ khóa 2048 bit, nhưng vẫn còn tranh cãi về ngưỡng chính xác. Máy tính lượng tử lớn nhất hiện nay (Caltech, 6.100 qubit) còn cách ngưỡng đó khá xa, khả năng thực tế của việc phá vỡ sau khi cơ sở của PsiQuantum đi vào hoạt động còn phụ thuộc vào tỷ lệ lỗi vận hành và độ trưởng thành của công nghệ.

Những chủ sở hữu Bitcoin nào đối mặt với rủi ro tấn công lượng tử cao nhất?
Nguy hiểm nhất là các ví liên quan đến các địa chỉ từ thời kỳ chưa từng chuyển tiền, vì khóa công khai của chúng đã bị lộ lâu dài. Nghiên cứu của CoinShares cho thấy, khoảng 10.230 đồng Bitcoin có khả năng bị khai thác bằng lỗ hổng lượng tử và khóa công khai, trị giá khoảng 728 triệu USD, rất nhỏ so với tổng giá trị mạng lưới Bitcoin là 1,4 nghìn tỷ USD.

Cộng đồng Bitcoin hiện đang thực hiện các biện pháp gì để đối phó?
Các nhà phát triển Bitcoin đang thảo luận về việc triển khai các thuật toán mã hóa chống lượng tử qua hard fork để nâng cấp trước khi mối đe dọa thực sự xảy ra. Vitalik Buterin cũng đã công bố lộ trình chống lượng tử cho Ethereum. Tuy nhiên, Adam Back, Giám đốc điều hành Blockstream, cho rằng, mối đe dọa thực sự còn ít nhất mười năm nữa, và mức độ cấp bách hành động vẫn còn đang được thảo luận trong ngành.