Máy tính lượng tử phá vỡ khóa riêng 15 chữ số? Sự thật hoàn toàn ngược lại

BTC tiếp tục giảm nhẹ, về mức 77k. Mỗi lần như vậy, luôn có một số tin tức xuất hiện để khuấy đảo thị trường. Lần này, lại là về tính toán lượng tử.

cointelegraph đưa tin: nhà nghiên cứu Giancarlo Lelli đã thành công phá vỡ một khoá elliptic curve 15 chữ số bằng máy tính lượng tử, trong khi Bitcoin sử dụng cùng loại thuật toán mã hoá này. [1] Tin tức vừa phát ra, mạng lưới ngay lập tức như nổ tung. Có người thốt lên rằng Bitcoin sẽ về 0, có người bắt đầu quảng cáo về đồng tiền chống lượng tử, thậm chí còn khẳng định thời gian dành cho BTC không còn nhiều.

Giáo Chuỗi thấy những tin kiểu này, phản ứng đầu tiên là có mánh khóe đằng sau.

Mỗi 1-2 năm, máy tính lượng tử lại xuất hiện để tạo cảm giác tồn tại. Mỗi lần đều theo cùng một công thức, cùng một mùi quen thuộc. Nhưng lần này, được đưa lên sân khấu là một máy tính lượng tử đã phá vỡ khoá 15 chữ số. Nghe có vẻ hoành tráng, nhưng xem kỹ lại, ẩn chứa nhiều cái bẫy.

Bẫy 1: 15 chữ số vs 256 chữ số

Điểm mấu chốt của bài báo là nhấn mạnh cùng loại mã hoá. Ý nói, máy tính lượng tử đã có thể phá vỡ thuật toán mà Bitcoin dùng.

Nhưng ẩn sau đó là một chi tiết quan trọng: khoá bị phá vỡ chỉ là 15 chữ số, còn Bitcoin dùng khoá 256 chữ số. Khoảng cách này lớn đến mức nào? Giáo Chuỗi sẽ cho bạn một khái niệm trực quan.

Khoá 15 chữ số có khoảng 3.2 vạn khả năng (ha ha ha). Bạn dùng bất kỳ chiếc laptop nào, thậm chí là điện thoại, đều có thể trong chưa đầy một mili giây để thử hết tất cả các khả năng. Đây không phải là một vấn đề kỹ thuật, mà là một bài tập mà ngay cả học sinh trung học cũng làm được.

Còn khoá 256 chữ số thì lớn đến mức nào? Là 2 lũy thừa 256. Con số này lớn đến mức nào? Nó nhiều hơn tổng số nguyên tử trong vũ trụ này vài bậc. Dùng tất cả máy tính truyền thống trên trái đất để brute-force, tính từ lúc vũ trụ sinh ra đến tận ngày tận thế, cũng không thể đoán ra khoá riêng đúng.

Bài báo đã lẫn lộn giữa phá khoá 15 chữ số và đe doạ khoá 256 chữ số, giống như ai đó tuyên bố đã phá kỷ lục chạy 100 mét thế giới, nhưng khi xem lại thì chỉ chạy được một mét. Về nguyên lý, không sai, đều là chạy bộ, nhưng ý nghĩa thực tế khác xa nhau.

Bẫy 2: Chi phí của lợi thế lượng tử bị che giấu

Có thể có người phản biện rằng, máy tính lượng tử không dựa vào brute-force mà dựa vào thuật toán Shor để tính toán khéo léo. Ngay cả bây giờ chỉ phá vỡ được 15 chữ số, tương lai có thể mở rộng ra 256 chữ số, và thời gian chỉ tăng tuyến tính.

Cách nói này về mặt toán học là đúng, nhưng trong vật lý và kỹ thuật lại bỏ qua một vấn đề chết người: chi phí bùng nổ.

Giáo Chuỗi đã nhiều lần nhấn mạnh trong các bài viết trước: không có bữa ăn nào miễn phí. Trong máy tính truyền thống, phá mã hoá tốn thời gian theo cấp số nhân; còn máy tính lượng tử để phá mã, chi phí không phải là thời gian, mà là tài nguyên vật lý theo cấp số nhân. [2]

Để phá khoá 15 chữ số, có thể cần vài chục qubit vật lý. Nhưng để phá khoá 256 chữ số, các tổ chức nghiên cứu ước tính cần hàng triệu qubit vật lý chất lượng cao, lỗi thấp. [3] Từ vài chục đến hàng triệu, không phải là tăng tuyến tính, mà là vượt qua bốn bậc số.

Thêm nữa, qubit cực kỳ dễ tổn thương, cần môi trường cực lạnh, cơ chế sửa lỗi phức tạp và kiểm soát gần như hoàn hảo. Mỗi bậc tăng thêm của qubit, độ khó kỹ thuật và chi phí không phải gấp đôi, mà là tăng theo cấp số nhân. Hiện tại, máy tính lượng tử tiên tiến nhất của Google là Willow chỉ có 105 qubit vật lý. [4] Từ 105 đến hàng triệu, không phải là vài năm, mà là một vực thẳm kỹ thuật.

Bài báo không đề cập gì, như thể từ 15 chữ số đến 256 chữ số chỉ là một bước nhỏ. Sự bỏ qua này chính là thủ đoạn tạo ra hoảng loạn.

Bẫy 3: Bitcoin không phải là phơi bày

Ngay cả giả sử, trong một tương lai xa, máy tính lượng tử thực sự phát triển đến mức đó, Bitcoin cũng không phải là không có phòng thủ.

Satoshi Nakamoto đã tính đến vấn đề này khi thiết kế Bitcoin. Địa chỉ Bitcoin không lưu trữ khoá công khai trực tiếp, mà là giá trị băm của khoá công khai đó. Thuật toán băm có khả năng chống lại lượng tử tự nhiên. Thuật toán Grover chỉ làm giảm độ khó tấn công băm từ 2^256 xuống còn 2^128, vẫn là một con số thiên văn. [5]

Chỉ cần Bitcoin của bạn nằm trong địa chỉ P2PKH (bắt đầu bằng 1) hoặc P2WPKH (bắt đầu bằng bc1q), và chưa từng sử dụng (tức chưa tiết lộ khoá công khai), thì máy tính lượng tử đối mặt chỉ là lớp bọc băm này, chứ không phải là chữ ký elliptic curve dễ bị tấn công. Như Satoshi đã nói từ năm 2010: các giao dịch gửi đến địa chỉ Bitcoin chỉ an toàn như độ an toàn của hàm băm. [6]

Đây là một chi tiết kỹ thuật dễ bị bỏ qua nhưng cực kỳ quan trọng. Trong bài viết không đề cập, vì đề cập sẽ làm giảm tính giật gân.

Bẫy 4: Bitcoin còn sống

Cuối cùng, và cũng quan trọng nhất: Bitcoin không chết. Nó có thể nâng cấp.

Mối đe doạ của tính toán lượng tử không mới được phát hiện ngày hôm nay, cộng đồng Bitcoin đã bắt đầu nghiên cứu các giải pháp ứng phó từ nhiều năm trước. Nâng cấp Taproot kích hoạt năm 2021 đã mở ra con đường kỹ thuật để thay đổi thuật toán ký. [7] Các nghiên cứu về chữ ký chống lượng tử cũng đang diễn ra, nhưng hiện tại chưa đủ trưởng thành — chủ yếu là do kích thước chữ ký quá lớn, sẽ làm tăng kích thước khối Bitcoin hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần, điều này đi ngược lại lý do ban đầu Satoshi chọn ECC chứ không phải RSA.

Khi nào đó, nếu tính toán lượng tử thực sự tiến gần đến ngưỡng đe doạ, cộng đồng Bitcoin hoàn toàn có thể thực hiện một soft fork, thay đổi thuật toán ký sang phiên bản chống lượng tử. Quá trình này sẽ không phức tạp hơn so với nâng cấp Taproot năm 2021.

Ngược lại, các hệ thống ngân hàng truyền thống, hệ thống an ninh mạng internet, hệ thống liên lạc quân sự, đối mặt với mối đe doạ lượng tử còn trực tiếp và nghiêm trọng hơn, và việc nâng cấp cũng khó khăn hơn nhiều. Nếu một ngày nào đó, tính toán lượng tử thực sự trở thành hiện thực, thì người đau đầu nhất chắc chắn không phải là người nắm giữ Bitcoin, mà là các ngân hàng trung ương, Bộ Quốc phòng và các kỹ sư an ninh mạng toàn cầu.

Bóng tối của hoảng loạn

Với logic rõ ràng như vậy, tại sao cứ mỗi một thời gian lại có một làn sóng hoảng loạn về lượng tử?

Giáo Chuỗi quan sát, đằng sau đó có thể là ba nhóm tác nhân.

Thứ nhất là truyền thông. Tiêu đề “máy tính lượng tử phá mã hoá” vốn dĩ đã có sức lan tỏa. Việc phá khoá 15 chữ số hay 256 chữ số, điều kiện phòng thí nghiệm hay môi trường thực tế, những chi tiết này quá khô khan, không thể đưa vào tiêu đề. Lượt nhấp chuột là trên hết, sự thật có thể để sau.

Thứ hai là những người lợi dụng hoảng loạn để bán hàng. Mỗi lần xuất hiện hoảng loạn về lượng tử, luôn có một số dự án nhảy ra, rao bán đồng tiền gọi là chống lượng tử. Giáo Chuỗi đã viết một bài năm ngoái tháng 6, tiêu đề là “Cảnh báo lừa đảo chống lượng tử”. [8] Các dự án này thường kỹ thuật tồi tệ, nhưng bao bì khái niệm thì cực kỳ hoa mỹ, nhằm mục đích cướp đoạt tiền của các nhà đầu tư hoảng loạn. Gặp phải kiểu này, tốt nhất là chặn luôn, đa phần là lừa đảo hoặc xấu xa.

Thứ ba là những nhà đầu tư bình thường bị cảm xúc chi phối. Họ thấy tiêu đề tin tức là hoảng loạn, không kịp xem kỹ nội dung, cũng không đi kiểm tra chi tiết kỹ thuật. Cảm xúc hoảng loạn này khi thị trường giảm mạnh càng dễ bị đẩy lên cao, tạo thành vòng lặp tiêu cực tự củng cố.

Dự phòng, chứ không phải lo lắng thái quá

Giáo Chuỗi viết bài này không phải để phủ nhận mối đe doạ của tính toán lượng tử. Mối đe doạ lượng tử là có thật, là rủi ro dài hạn, chúng ta không thể làm ngơ. Nhưng thái độ đúng đắn là chuẩn bị từ sớm, chứ không để bị hoảng loạn kéo theo.

Với các nhà nắm giữ Bitcoin bình thường, có thể làm vài việc đơn giản để giảm thiểu rủi ro lượng tử trong tương lai.

Thứ nhất, kiểm tra loại địa chỉ của mình. Nên dùng địa chỉ P2PKH (bắt đầu bằng 1) hoặc P2WPKH (bắt đầu bằng bc1q), tránh dùng P2PK (địa chỉ sớm tiết lộ khoá công khai) hoặc P2TR (bắt đầu bằng bc1p, cũng sẽ tiết lộ khoá công khai biến thể). [5]

Thứ hai, tránh tái sử dụng địa chỉ. Mỗi địa chỉ tốt nhất chỉ dùng một lần. Nếu cần dùng hết số Bitcoin trong một địa chỉ, chuyển toàn bộ đi, rồi khoá luôn địa chỉ đó, không dùng lại nữa. Như vậy sẽ rút ngắn tối đa thời gian khoá công khai bị lộ.

Thứ ba, đừng đợi đến ngày cuối cùng mới hành động. Nếu trong tương lai, một ngày nào đó, nhiều người bắt đầu di chuyển, phí giao dịch trên chuỗi chắc chắn sẽ tăng vọt. Hãy tranh thủ lúc mạng lưới còn yên tĩnh, chuẩn bị từ sớm mới là sáng suốt.

Còn những kẻ ngày nào cũng dùng hoảng loạn lượng tử để dọa người, rồi bán các dự án linh tinh, hãy nhớ một câu: máy tính lượng tử chưa đến, nhưng lưỡi hái của chúng đã lộ diện rồi.

Bitcoin đã trải qua vô số lần đe doạ chết chóc. Từ bị chính phủ cấm, sập mỏ, tấn công 51%, đến chiến tranh phân nhánh, mỗi lần đều có người dự đoán Bitcoin sẽ về 0. Nhưng mỗi lần, Bitcoin vẫn vượt qua.

Tính toán lượng tử không phải là kẻ kết thúc Bitcoin. Nó chỉ là thử thách nữa trong hành trình dài. Và thiết kế của Bitcoin, từ đầu đã chuẩn bị cho những thử thách như vậy.

Thà bình tĩnh hiểu rõ kỹ thuật, nhìn nhận đúng đắn, còn hơn để hoảng loạn dẫn dắt.