Một nhà nghiên cứu đã sử dụng máy tính lượng tử công khai để phá vỡ một phiên bản đơn giản hóa rất nhiều của khóa mã hóa kiểu Bitcoin , đánh dấu cuộc trình diễn công khai lớn nhất từ trước đến nay về một cuộc tấn công lượng tử vào mật mã đường cong elliptic.
Hôm thứ Sáu, Project Eleven thông báo đã trao giải thưởng “ Q-Day Prize ” trị giá 1 Bitcoin – hiện có giá trị gần 78.000 đô la – cho nhà nghiên cứu người Ý Giancarlo Lelli vì đã phá vỡ khóa mã hóa đường cong elip 15 Bit bằng một biến thể của thuật toán Shor.
Mật mã đường cong elliptic là nền tảng của các lược đồ chữ ký số được sử dụng bởi Bitcoin , Ethereum và nhiều blockchain khác. Khóa 15 Bit trong bản trình diễn này nhỏ hơn nhiều so với mật mã 256 Bit bảo mật các ví Bitcoin thực, nhưng đó là một bước tiến nữa hướng tới ngày mà máy tính lượng tử đe dọa hàng trăm tỷ đô la tiền điện tử.
“Xét một cách khách quan, chúng ta vẫn còn rất xa điểm mà người ta có thể thực sự phá vỡ được Bitcoin,” Giám đốc điều hành Project Eleven, Alex Pruden, nói với Decrypt . “Nhưng sẽ mất bao lâu để thu hẹp khoảng cách đó, và liệu chúng ta có biết được điều đó khi càng tiến gần hơn không? Tôi không chắc là chúng ta sẽ biết.”
Được khởi xướng vào năm 2025 và đặt tên theo ngày giả định một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể phá vỡ mật mã hiện đại, Giải thưởng Q-Day được thiết kế để kiểm tra xem các hệ thống lượng tử hiện có thể vượt qua một trong những lời chỉ trích phổ biến nhất trong lĩnh vực này hay không: đó là các máy hiện tại chỉ chứng minh được các phép tính tầm thường, chẳng hạn như phân tích số 21 thành 3 và 7. Kết quả của Lelli đã mở rộng khả năng đó thành một bài toán đường cong elip 15 Bit với 32.767 giá trị có thể.
“Tin tốt ở đây là đang có những tiến bộ,” Pruden nói. “Không phải là không có gì xảy ra trong lĩnh vực lượng tử, và đây là bằng chứng cho điều đó.”
Theo Pruden, cuộc tấn công chiến thắng sử dụng một cỗ máy với khoảng 70 qubit— Bits lượng tử có thể tồn tại ở nhiều trạng thái cùng một lúc, không giống như Bits nhị phân được sử dụng trong máy tính truyền thống—và chạy chỉ trong vài phút sau khi được phát triển. Ông cho biết bài nộp đã được xem xét bởi một hội đồng các nhà nghiên cứu lượng tử từ giới học thuật và công nghiệp, bao gồm các nhà nghiên cứu từ Đại học Wisconsin–Madison và công ty phần mềm lượng tử qBraid.
Thông báo này được đưa ra trong bối cảnh các công ty lượng tử lớn và các viện nghiên cứu công bố lộ trình phần cứng ngày càng tham vọng và ước tính chính xác hơn về việc phá vỡ các phương pháp mã hóa hiện đại.
Vào tháng 3, Google đã công khai đặt ra hạn chót năm 2029 để chuyển đổi hệ thống của mình sang mật mã hậu lượng tử, viện dẫn những tiến bộ trong phần cứng lượng tử, khả năng sửa lỗi và ước tính ngày càng thu hẹp về khả năng phá vỡ các phương pháp mã hóa hiện tại. Bản thân Google là một trong những công ty lớn đang chế tạo máy tính lượng tử và thúc đẩy công nghệ này.
Cũng vào khoảng thời gian đó, một bài nghiên cứu của Google ước tính rằng việc phá vỡ Bitcoin có thể cần ít hơn 500.000 qubit vật lý, trong khi một bài báo khác từ Caltech và Oratomic ước tính con số đó là từ 10.000 đến 20.000 qubit bằng cách sử dụng kiến trúc nguyên tử trung tính.
“Dự đoán của chúng tôi về Ngày Q là năm 2029 trong trường hợp xấu nhất,” Pruden nói. “Tôi nghĩ đó là vì bạn thực sự không thể biết chắc chắn con người thông minh đến mức nào và những đột phá công nghệ này diễn ra nhanh đến mức nào.”
Khi bước đột phá đó xảy ra, Project Eleven cho biết khoảng 6,9 triệu Bitcoin đang nằm trong các ví có khóa công khai hiển thị on-chain, và những ví này có thể trở nên dễ bị tấn công nếu máy tính lượng tử quy mô lớn xuất hiện.
Tuy nhiên, không phải ai cũng đồng ý rằng mối đe dọa là cận kề. Một số nhà nghiên cứu và nhà đầu tư cho rằng rủi ro là có thật nhưng vẫn còn nhiều năm nữa mới xảy ra và nên được xem như một thách thức kỹ thuật dài hạn hơn là một cuộc khủng hoảng hiện hữu.
Các nhà phát triển Bitcoin hiện đang cân nhắc nhiều đề xuất để giải quyết mối đe dọa này. Đề xuất cải tiến Bitcoin (BIP)-360 sẽ giới thiệu định dạng giao dịch chống lượng tử, trong khi Đề xuất cải tiến Bitcoin (BIP)-361 sẽ loại bỏ dần các lược đồ chữ ký cũ và cuối cùng đóng băng các đồng tiền không thể chuyển đổi. Trong khi đó, Quỹ Ethereum đã thành lập một nhóm bảo mật hậu lượng tử, và người đồng sáng lập Vitalik Buterin đã vạch ra lộ trình thay thế các phần dễ bị tổn thương trong thuật toán mã hóa của Ethereum.
Ngoài những tiến bộ trong điện toán lượng tử, Pruden cũng chỉ ra những tiến bộ trong trí tuệ nhân tạo , nói rằng công nghệ này có thể đẩy nhanh tiến độ Ngày Q bằng cách cải thiện khả năng sửa lỗi lượng tử hoặc giúp kẻ tấn công xác định các mục tiêu mã hóa yếu hơn.
“Một phần quan trọng của điện toán lượng tử quy mô lớn là sửa lỗi,” Pruden nói. “Trí tuệ nhân tạo có thể giúp quá trình đó hiệu quả hơn nhiều.”
