Đột Phá Trong Điện Toán Lượng Tử Của Google
Google vừa công bố một đột phá lớn trong lĩnh vực điện toán lượng tử, với việc chứng minh một kỹ thuật giảm lỗi lên tới 40 lần, giúp biến các máy tính lượng tử mạnh mẽ trở nên thực tiễn hơn. Đột phá này diễn ra trong bối cảnh các nhà nghiên cứu ngày càng cảnh báo rằng các máy tính lượng tử trong tương lai có thể làm suy yếu mật mã bảo vệ Bitcoin và các tài sản kỹ thuật số khác.
Kỹ Thuật “Nuôi Dưỡng Trạng Thái Ma Thuật” Của Google
Vào thứ Năm, Google Quantum AI cho biết các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc chứng minh một kỹ thuật gọi là “nuôi dưỡng trạng thái ma thuật” trên bộ xử lý lượng tử Willow của công ty, vượt qua một trở ngại lâu dài trong việc phát triển các máy tính lượng tử quy mô lớn và có khả năng sửa lỗi. Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí khoa học Science, đã đạt được mức giảm lỗi gấp 40 lần so với các trạng thái lượng tử chưa trải qua quá trình này. Các nhà nghiên cứu cũng đã sản xuất các trạng thái T với độ trung thực logic kỷ lục 99,99%, cho thấy độ chính xác cực kỳ cao trong một thành phần quan trọng của điện toán lượng tử.
Các trạng thái ma thuật là những nguồn lực lượng tử chuyên biệt cần thiết để thực hiện một số phép toán thiết yếu cho điện toán lượng tử đa năng. Việc sản xuất chúng một cách đáng tin cậy đã là một thách thức kỹ thuật lớn, với một số ước tính cho rằng tới 95% công suất của một máy tính lượng tử có thể được dành cho việc sản xuất chúng. Kỹ thuật của Google giải quyết nút thắt này bằng cách giới thiệu một trạng thái lượng tử ồn ào vào một khu vực nhỏ của bộ xử lý và sử dụng các phép đo phối hợp để phát hiện lỗi và loại bỏ các nỗ lực sai sót.
Lo Ngại Về Bảo Mật Mật Mã Bitcoin
Đột phá này làm gia tăng lo ngại về khả năng dễ bị tổn thương của bảo mật mật mã Bitcoin trước điện toán lượng tử, một cột mốc được gọi là “Ngày Q.” Vào tháng Ba, các nhà nghiên cứu của Google đã công bố một phân tích cho thấy việc phá vỡ mật mã đường cong elip bảo vệ chữ ký kỹ thuật số của Bitcoin có thể yêu cầu ít hơn 500.000 qubit vật lý, khoảng 20 lần ít hơn so với một số ước tính trước đó. Nghiên cứu đó cũng phác thảo một kịch bản lý thuyết trong đó các máy tính lượng tử đủ tiên tiến có thể suy ra một khóa riêng Bitcoin từ một khóa công khai bị lộ trong khoảng chín phút, cho phép kẻ tấn công chặn các giao dịch trước khi chúng được xác nhận. Các nhà nghiên cứu ước tính rằng khoảng 6,9 triệu BTC có thể bị lộ thông qua các khóa công khai, bao gồm các định dạng ví cũ và địa chỉ đã được sử dụng lại.
Tuy nhiên, hiện tại không có máy tính lượng tử nào có khả năng thực hiện các cuộc tấn công như vậy. Nghiên cứu về trạng thái ma thuật mới nhất của Google không chứng minh khả năng phá vỡ mật mã của Bitcoin, nhưng nó giải quyết một trong những trở ngại kỹ thuật trong việc phát triển các máy tính có thể cuối cùng làm được điều đó.
Thách Thức Trong Việc Chuyển Đổi Sang Mật Mã Chống Lượng Tử
Vào tháng Chín, Fidelity Digital Assets đã cảnh báo rằng các máy tính lượng tử đủ mạnh có thể cuối cùng suy ra các khóa riêng từ các khóa công khai Bitcoin bị lộ. Công ty đã xem xét các hệ thống chữ ký chống lượng tử, bao gồm một phương pháp đề xuất gọi là SHRINCS, đồng thời nhấn mạnh những phức tạp do các chữ ký lớn hơn có thể làm giảm thông lượng giao dịch của Bitcoin và tăng phí.
Chỉ trong tuần này, sàn giao dịch crypto Coinbase đã công bố một đánh giá chi tiết phác thảo những thách thức trong việc chuyển đổi Bitcoin sang mật mã chống lượng tử. Sàn giao dịch này, cho biết họ bảo vệ khoảng 15% nguồn cung Bitcoin, nhấn mạnh rằng việc thay thế các thuật toán chữ ký hiện có chỉ là một phần của giải pháp. Các nhà phát triển cũng phải xem xét các hệ thống lưu ký tổ chức, khả năng giới hạn của blockchain, tính tương thích với các ví hiện có và các quỹ được giữ trong các địa chỉ không hoạt động. Coinbase đã chỉ ra các đề xuất, bao gồm BIP-360, như là những nền tảng tiềm năng để giới thiệu các biện pháp bảo vệ mật mã linh hoạt hơn.
Một câu hỏi đặc biệt khó khăn liên quan đến Bitcoin là những tài sản được giữ trong các ví mà chủ sở hữu đã mất khóa riêng hoặc không thể di chuyển quỹ của họ sang các tiêu chuẩn bảo mật mới. Những tài sản như vậy có thể vẫn bị lộ ngay cả sau khi mạng áp dụng các biện pháp bảo vệ chống lượng tử. Google đã đặt mục tiêu đến năm 2029 để chuyển đổi các hệ thống của mình sang mật mã hậu lượng tử, nhấn mạnh sự chuẩn bị của toàn ngành. Đối với Bitcoin, thách thức không phải là một sự cố bảo mật ngay lập tức, mà là quá trình có thể kéo dài để phối hợp nâng cấp trên một mạng lưới phi tập trung—trước khi các máy tính lượng tử trở nên đủ mạnh để đe dọa các biện pháp bảo vệ hiện có của nó.
