Máy Tính Lượng Tử Là Gì?

Hiện tại, các hàm mã hóa công nghệ blockchain được coi là rất an toàn, vì để phá vỡ chúng cần nguồn sức mạnh điện toán cực lớn mà các loại máy tính truyền thống không thể đạt tới. Tuy nhiên, máy tính lượng tử có thể phá vỡ kiểu mã hóa bảo vệ này chỉ trong vài ngày.

Dù mối đe dọa này hiện giờ vẫn chỉ xuất hiện trên giấy, nó có thể trở thành thực tế trong vài thập kỉ tới.

Nó như thế này:

Các hạt hạ nguyên tử có thể tồn tại ở nhiều vị trí đồng thời (gọi là trạng thái chồng chất) chuyển động qua lại liên tục, hoặc thậm chí nhảy vượt bậc (hiện tượng bước nhảy lượng tử).

Những máy tính điện toán lượng tử nhắm đến việc khai thác các đặc tính khoa học này.

Transistors trong bộ vi xử lý của máy tính truyền thống hoạt động với bit, mã hóa các trạng thái 0 và 1, máy tính lượng tử sử dụng bit lượng tử, hay qubit.

Cái loại bit sau này (qubit) có thể mã hóa các số 0 và 1 ở những trạng thái khác nhau, cũng như khai thác trạng thái chồng chất và bước nhảy lượng tử của chúng. Qubit cho phép thực hiện 1 số lượng phép tính cực kỳ lớn đồng thời với nhau.

Hiện nay, những công ty đi đầu trong điện toán lượng tử ở Mỹ là các nhà khổng lồ IBM và Google. Intel và Microsoft đang đi sau 1 cách rất nghiêm túc. Amazon cũng đang muốn tham gia cuộc thi này.

Máy tính lượng tử của IBM
Máy tính lượng tử của IBM.

Điện Toán Lượng Tử Có Phải Là Mối Đe Dọa Với Blockchain?

Trả lời nhanh là CÓ, nhưng vẫn còn nhiều khía cạnh phải xem xét.

Trước hết, điện toán lượng tử không đe dọa blockchain về mặt lí thuyết, mà với những dự án sử dụng công nghệ đó.

Dù ngày hôm nay, các máy tính điện toán lượng tử chưa thể phá vỡ các hệ thống blockchain và công nghệ mã hóa của chúng, những máy tính lượng tử lớn là mối đe dọa thực sự, và cần chuẩn bị đối phó với chúng.

Ngoài ra, mối đe dọa này có thể bị triệt tiêu về 0 khi thế giới tiếp nhận các hệ thống blockchain chống lượng tử, và thậm chí là công nghệ Sổ cái phân tán sử dụng node là các máy tính lượng tử.

Những Thuật Toán Crypto Và Blockchain Nào Bị Điện Toán Lượng Tử Đe Dọa?

Những máy tính lượng tử siêu mạnh có thể đe dọa tất cả những hệ thống blockchain xây dựng trên ECDSA (Thuật toán Chữ ký số Đường cong Elip), bao gồm tiền ảo Bitcoin BTCEthereum ETH.

ECDSA đã trở thành tiêu chuẩn vàng trong quá trình tạo khóa bảo mật trong cách hệ thống mã hóa bảo mật công, những khóa này dùng để ký chứng nhận giao dịch trong hầu hết các hệ thống blockchain.

Hệ thống này cho phép ta tạo key bảo mật 256-bit ngẫu nhiên, và 1 key bảo mật trích xuất để chia sẻ với bên thứ 3. Do đó, rất khó để tìm ra key bảo mật đã tạo nên key chia sẻ.

Nhưng máy tính lượng tử có thể sử dụng thuật toán để truy ngược lại mối quan hệ giữa key chia sẻ và key bảo mật, từ đó, giải mã ngược lại key gốc đó.

Nguyên mẫu máy tính công nghệ điện toán lượng tử của IBM.

Những Tiến Bộ Mới Nhất

Có 2 hướng tiếp cận chính để xử lý mối đe dọa lượng tử:

  • Tạo 1 lớp chống lượng tử trên giao thức blockchain hiện tại để tăng tính bảo mật, hoặc
  • Tạo 1 blockchain chống lượng tử mới.

Đã có 1 số dự án được triển khai theo hướng thứ 2. Ví dụ lớn nhất là dự án Sổ cái chống lượng tử QRL, được tổ chức phi lợi nhuận QRL Foundation Thụy Sĩ vận hành.

Blockchain QRL, ra mắt tháng Sáu năm trước, là dự án triển khai công nghiệp đầu tiên của cái gọi là Mô hình Chữ ký Merkle Mở rộng (XMSS) – một mô hình chữ ký hash không chịu tác động của máy tính lượng tử như công nghệ ECDSA.

Hiện tại, mới chỉ có 1 vài chủ thể đang làm việc với cạc dự án blockchain chống lượng tử, và xu hướng này hứa hẹn sẽ mở rộng trong những năm tới.

Bitcoin Có Phải Cập Nhật Cơ Sở Hạ Tầng Để Có Thể Chống Lượng Tử?

Dù hiện giờ thì máy tính lượng tử chưa phải mối đe dọa với tiền ảo Bitcoin, nhưng đồng tiền mã hóa “già nhất quả đất” này cần nâng cấp trong tương lai.

Bitcoin sử dụng 2 mô hình bảo mật, hàm hash dùng để tạo mới các block và thuật toán ECDSA để ký xác nhận. Cái thứ 2 dễ bị máy tính lượng tử tấn công hơn, và nó cần được bổ sung 1 lớp bảo vệ trong tương lai.

Tham khảo:

GỬI TRẢ LỜI

Mời bạn viết lời bình!
Nhập vào tên của quý bạn