Luôn có điều gì đó khiến cộng đồng tiền mã hóa phải lo lắng. Dù là sàn giao dịch gặp sự cố hay những thay đổi về quy định, lĩnh vực crypto vẫn phát triển mạnh mẽ suốt năm qua, bất chấp tâm lý giảm giá gần đây.
Dù vậy, vẫn còn một nỗi lo mới đang xuất hiện: máy tính lượng tử.
Máy tính lượng tử có phải là ngày tận thế cho crypto?
Công nghệ máy tính lượng tử có tốc độ nhanh hơn hàng ngàn lần so với máy tính thông thường. Một số thí nghiệm sớm cho thấy máy tính lượng tử đã giải được những phép toán mà máy tính truyền thống phải mất hàng ngàn năm để hoàn thành.
Nhìn trên lý thuyết, điều này có vẻ bất lợi cho tiền mã hóa. Cụ thể, một máy tính lượng tử có thể bẻ khóa giao thức SHA256 – đây là giao thức đang bảo vệ sổ cái của Bitcoin.
Nhiều tiêu đề bài báo thường cho rằng máy tính lượng tử và Bitcoin là hai đối thủ trong một trận chiến không thể tránh khỏi. Tuy nhiên, nếu nhìn nhận kỹ hơn, hai công nghệ này hoàn toàn có thể bổ trợ cho nhau để phát triển bảo mật số cũng như tăng hiệu quả tính toán.
Thực tế, như nhà đầu tư tiền mã hóa kỳ cựu Charlie Shrem chia sẻ tại sự kiện Moneyshow hồi đầu tháng 12:
“Máy tính lượng tử và crypto là hai công nghệ bổ trợ lẫn nhau.”
Tóm lại, máy tính lượng tử không phải là dấu chấm hết cho tiền mã hóa, mà thậm chí còn có thể thúc đẩy Bitcoin phát triển thành hệ thống vững chắc, bảo mật và mở rộng hơn.
Cơ hội cho crypto khi công nghệ lượng tử phát triển
Việc Bitcoin là dự án mã nguồn mở đã tạo điều kiện cho các chuyên gia mã hóa, lập trình viên và giới học thuật cùng hợp tác kiểm thử, phát triển giải pháp mới một cách chặt chẽ.
Thay vì chỉ gây ra mối đe dọa, sự xuất hiện của máy tính lượng tử chính là động lực để củng cố nền tảng mật mã của Bitcoin thêm vững mạnh.
Cộng đồng tiền mã hóa đang nghiên cứu phát triển các chữ ký chống lượng tử, ví dụ như chữ ký Lamport. Dự kiến, giải pháp này sẽ được cập nhật thông qua các đợt nâng cấp nhỏ tương tự bản cập nhật Taproot rất thành công năm 2021.
Cách tiếp cận đổi mới này cho thấy máy tính lượng tử không làm lạc hậu công nghệ hiện tại, mà thực sự thúc đẩy đổi mới sáng tạo. Công nghệ càng phát triển thì Bitcoin càng có cơ hội bứt phá hơn nữa.
Việc chuyển đổi sang mật mã hậu lượng tử không chỉ là chiến lược phòng thủ.
“Máy tính lượng tử tận dụng nền tảng các nguyên lý tự nhiên, vì thế còn có thể hỗ trợ Bitcoin thay vì đối đầu,” theo nhận định của Shrem.
Việc Viện Tiêu Chuẩn và Công Nghệ Quốc Gia Mỹ (NIST) mới đây chuẩn hóa các thuật toán mật mã chống lượng tử là dấu mốc quan trọng cho toàn ngành.
Bởi các thuật toán như CRYSTALS-Kyber sẽ tạo ra khung bảo mật mới cho toàn bộ hệ sinh thái số.
Các đồng tiền mã hóa từ Bitcoin trở đi có thể tiếp nhận những cải tiến này, từ đó không còn là mục tiêu dễ bị tấn công bởi máy tính lượng tử mà sẽ trở nên an toàn tuyệt đối, nâng chuẩn bảo mật tài sản số.
Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu còn xây dựng và thử nghiệm blockchain chỉ khai thác được bằng máy tính lượng tử. Đây là lần đầu tiên có ứng dụng thực tế thể hiện ưu thế lượng tử trong công nghệ blockchain.
Mô hình thử nghiệm này đã được kiểm thử trên bốn bộ xử lý lượng tử đặt tại các vị trí địa lý khác nhau, giới thiệu khái niệm “bằng chứng công việc lượng tử” để thay thế dần hệ thống proof-of-work truyền thống.
Giải pháp lượng tử cho blockchain
Khác với khai thác Bitcoin vốn tiêu tốn rất nhiều điện năng (176 terawatt-giờ điện trong năm 2024), các hệ thống blockchain lượng tử sẽ giúp khai thác hiệu quả hơn nhờ vào cơ chế lượng tử.
Máy tính lượng tử có thể giúp giải quyết một số vấn đề của blockchain bằng khả năng xử lý giao dịch nhanh vượt trội.
Chẳng hạn, dù các cơ chế đồng thuận của Bitcoin khá an toàn nhưng lại chậm chạp và tiêu tốn tài nguyên. Máy tính lượng tử có thể tối ưu hóa thuật toán đồng thuận, xác nhận giao dịch nhanh hơn, đồng thời xử lý các vấn đề về mở rộng mạng lưới mà blockchain vẫn còn đang gặp phải.
Nhờ sức mạnh tính toán này, Bitcoin có thể xử lý hàng ngàn giao dịch mỗi giây mà vẫn giữ được tính phi tập trung vốn có.
Các hệ thống blockchain ứng dụng công nghệ lượng tử còn dùng phân phối khóa lượng tử và tạo số ngẫu nhiên lượng tử để tăng cường bảo mật, ngăn chặn rò rỉ dữ liệu và truy cập trái phép.
Nói cách khác, thay vì thay thế bảo mật hiện tại của Bitcoin, công nghệ lượng tử sẽ giúp nâng cấp hơn nhiều lần.
Phân phối khóa lượng tử có thể mã hóa ví và giao dịch Bitcoin với mức bảo mật lý thuyết không thể phá vỡ, còn máy tạo số ngẫu nhiên lượng tử sẽ đảm bảo tạo ra khóa cá nhân thực sự không thể đoán trước.
Sự kết hợp của các công nghệ này còn mở ra cơ hội cho các hệ thống lai, ví dụ như sử dụng quantum token để bổ sung thêm lớp bảo mật quyền riêng tư trong một ứng dụng blockchain chuyên biệt.
Với cách tiếp cận bổ trợ này, Bitcoin có thể tận dụng ưu thế lượng tử mà vẫn giữ nguyên kiến trúc phi tập trung đã kiểm chứng qua thời gian.
Thách thức máy tính lượng tử đã gắn kết cộng đồng tiền mã hóa lại với nhau theo những cách chưa từng có trước đó.
Các công ty phân tích chuỗi khối đang chuẩn bị hỗ trợ định dạng địa chỉ cũng như loại giao dịch chống lượng tử nhằm đảm bảo khả năng tuân thủ cũng như giám sát bảo mật lượng tử được liên tục.
Sự phối hợp này không chỉ giới hạn trong giới tiền mã hóa, mà còn gồm cả sàn giao dịch, ví, các viện nghiên cứu, cơ quan quản lý, cùng hợp sức giúp hệ sinh thái chuyển đổi an toàn, trơn tru.
Ngành công nghiệp blockchain đang chủ động đối mặt với các mối đe dọa từ lượng tử bằng cách phát triển các token chống lượng tử và công nghệ mã hóa hậu lượng tử, trong đó các dự án đi đầu với những phương pháp mã hóa dựa trên lưới và mã hóa dựa trên hàm băm.
Sự đổi mới cạnh tranh này mang lại lợi ích cho toàn bộ thị trường crypto. Bởi vì những ứng dụng chống lượng tử thành công ở các dự án khác cũng sẽ giúp các dự án crypto đi đầu phát triển mạnh mẽ hơn. Thách thức chung này giống như nước lên thì thuyền cùng lên.
“Chúng ta còn chưa thực sự khám phá hết được tiềm năng đâu,” Shrem chia sẻ. “Máy tính lượng tử đang mang đến một dạng máy tính hoàn toàn mới, và chúng ta cần nghiêm túc suy nghĩ về ý nghĩa thật sự của nó.”
Hướng đi tiếp theo của Quantum cho thị trường crypto
Mối quan hệ giữa máy tính lượng tử và tiền mã hóa không nhất thiết phải đối đầu nhau.
Theo dự đoán, sẽ còn khoảng 5 đến 15 năm nữa trước khi máy tính lượng tử thực sự có thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến các tiêu chuẩn crypto hiện tại, điều này cho thấy chúng ta vẫn còn nhiều thời gian để chuẩn bị.
Blockchain lượng tử có thể mở ra nhiều ứng dụng ở những lĩnh vực đòi hỏi mức độ bảo mật và sức mạnh xử lý cao, ví dụ như hệ thống bỏ phiếu an toàn, quản lý chuỗi cung ứng, hay chia sẻ dữ liệu y tế.
Cơ chế quản trị phi tập trung và khả năng thích ứng của Bitcoin giúp đồng coin này sẵn sàng tận dụng những ưu thế mà công nghệ lượng tử mang lại.
Khi máy tính lượng tử phát triển hơn, tất cả các loại tiền mã hóa đều có thể tích hợp giải pháp mã hóa chống lượng tử, tận dụng hiệu quả khai thác nhờ công nghệ lượng tử và áp dụng các giao thức bảo mật mới.
Kết quả là hệ sinh thái tiền mã hóa sẽ ngày càng an toàn, hiệu quả và dễ mở rộng hơn bao giờ hết – không phải vì né tránh máy tính lượng tử, mà nhờ tận dụng sức mạnh của nó.
Mối quan hệ hỗ trợ lẫn nhau này không phải là dấu chấm hết cho Bitcoin, mà là sự khởi đầu cho một tương lai mới với sức mạnh lượng tử.
