Máy tính lượng tử dưới rừng đen: người dùng Bitcoin, dự án L1 và hướng dẫn sống on-chain

Chủ đề: on-chain Khải Huyền

Giới thiệu: Khủng hoảng “rừng đen” của Bitcoin

Trong thế giới blockchain, mỗi nút giống như những ngôi sao trong vũ trụ, độc lập nhưng lại kết nối với nhau, cùng nhau xây dựng một thế giới tài chính phi tập trung. Bitcoin, với tư cách là người tiên phong của mạng lưới này, dựa vào các thuật toán mã hóa mạnh mẽ để bảo vệ sự an toàn của nó. Tuy nhiên, hệ thống an ninh này không phải là bất khả xâm phạm. Một công nghệ đến từ tương lai - máy tính lượng tử, đang l quietly nổi lên. Nó giống như hạm đội ba thể trong “Tam thể”, sở hữu khả năng “đánh bại chiều”; một khi trưởng thành, nó sẽ phát động cuộc tấn công chí mạng vào Bitcoin và toàn bộ hệ sinh thái blockchain.

Vậy nếu máy tính lượng tử sẽ giải mã Bitcoin trong tương lai không xa, chúng ta sẽ phải làm gì? Cuộc chiến sinh tồn trên chuỗi trong “khu rừng tối” này, liệu còn khả năng phản công nào không?

Chương 1: Bitcoin sẽ bị tấn công bởi “đánh bại chiều” từ lượng tử

Vũ khí đáng sợ nhất trong tiểu thuyết “Tam thể” không phải là pháo laser, mà là “đánh bại chiều” - nền văn minh cao chiều không chiến đấu với bạn ở cùng một chiều, mà trực tiếp nén không gian ba chiều thành hai chiều. Tất cả các phòng thủ của bạn, tất cả các pháo đài của bạn, ngay lập tức sụp đổ thành một tờ giấy. Toán học mà Bitcoin dựa vào “không thể”, trước mặt máy tính lượng tử trở thành “rất dễ dàng”.

Hệ thống lượng tử IBM số một tại Aying, Đức. Nguồn: Wikipedia

1.1 Rào cản công nghệ của Bitcoin vs. Vũ khí “giọt nước” của máy tính lượng tử

Bitcoin: Tiêu chuẩn mã hóa của những năm 80

Bảo mật cốt lõi của Bitcoin phụ thuộc vào thuật toán ECDSA, một tiêu chuẩn mã hóa được đề xuất lần đầu vào năm 1985. Trong hệ thống này, mỗi người dùng có một cặp khóa: khóa riêng là “suy nghĩ” của người dùng, chỉ có bản thân họ biết; khóa công khai là “chứng minh thư” công khai, được sử dụng để xác minh tính hợp pháp của giao dịch.

Việc tạo ra khóa công khai từ khóa riêng thông qua hàm một chiều toán học là rất dễ dàng, nhưng việc suy ra khóa riêng từ khóa công khai dưới khả năng tính toán truyền thống gần như là không thể. Bởi vì mạng Bitcoin sử dụng khóa 256 bit, điều này có nghĩa là ngay cả khi sử dụng máy tính truyền thống mạnh nhất để bẻ khóa bằng cách thử tất cả, cũng cần thời gian lâu hơn tuổi của vũ trụ. Chính sự “không thể” này trong toán học đã bảo vệ sự an toàn của mạng Bitcoin.

Máy tính lượng tử: Công nghệ “giọt nước” mới để phá vỡ mã hóa

Máy tính lượng tử là một loại thiết bị tính toán hoàn toàn khác biệt so với máy tính truyền thống, nó sử dụng các đặc tính như chồng chéo và rối trong vật lý lượng tử để thực hiện các phép toán, khả năng tính toán lý thuyết đối với một số vấn đề có thể tăng trưởng theo cấp số nhân.

Sự xuất hiện của máy tính lượng tử đã thay đổi quy tắc trò chơi - về lý thuyết, thông qua thuật toán Shor, một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể suy ra khóa riêng từ khóa công khai trong khoảng thời gian hợp lý. Điều này giống như thiết bị phát hiện “giọt nước” của người ba thể, có khả năng dễ dàng xuyên thấu vào phòng thủ kiên cố nhất của con người. Phương thức tấn công của nó có các đặc điểm sau:

Tính ẩn danh: Sau khi kẻ tấn công có được khóa riêng, họ có thể hợp pháp ký các giao dịch giả mạo, toàn bộ mạng lưới sẽ cho rằng đây là hoạt động bình thường của chủ sở hữu tài sản. Giống như sự giám sát của trí tuệ trong “Tam thể”, hoàn toàn im lặng.

Lựa chọn: Những ví có khóa công khai đã bị lộ là những mục tiêu dễ bị tấn công nhất, đặc biệt là những địa chỉ được sử dụng trong các giao dịch Bitcoin sớm. Giám đốc điều hành của công ty Quranium, Kapil Dhiman, cảnh báo: “Coin của Satoshi Nakamoto sẽ trở thành mục tiêu dễ bị tấn công. Nếu những đồng coin này bị chuyển đi, niềm tin của mọi người vào Bitcoin sẽ hoàn toàn sụp đổ trước khi hệ thống sụp đổ.”

“Trước tiên là đánh cắp sau đó là giải mã: Kẻ tấn công có thể sao chép dữ liệu công khai trên chuỗi ngay bây giờ, chờ đợi cho công nghệ tính toán lượng tử phát triển sau đó mới tiến hành giải mã. Ngay cả khi mạng hiện tại được nâng cấp và chuyển sang thuật toán an toàn hơn, địa chỉ cũ, ví không hoạt động lâu dài và một số mô hình hợp đồng thông minh cũng có thể trở nên dễ bị tổn thương.”

1.2 Khủng hoảng lòng tin và thời gian: Hơn 1 triệu Bitcoin của Satoshi Nakamoto

Trung tâm An ninh Mạng Quốc gia Anh khuyến nghị rằng các tổ chức nên xác định lộ trình nâng cấp mã hóa an toàn với lượng tử trước năm 2028 và hoàn thành việc chuyển đổi vào khoảng năm 2035. Đối với các hệ thống blockchain có thể có tuổi thọ thiết kế lên tới hàng chục năm, việc chuẩn bị cần phải bắt đầu ngay bây giờ.

Một số ước tính sớm cho rằng thời điểm mà máy tính lượng tử thực sự phát huy tác dụng có thể vào năm 2030. Điều này có nghĩa là thời gian còn lại cho ngành công nghiệp blockchain không còn nhiều.

Trong bối cảnh tấn công bằng máy tính lượng tử này, blockchain vẫn sẽ hoạt động bình thường - các khối tiếp tục được khai thác, sổ cái vẫn được giữ nguyên, nhưng quyền sở hữu tài sản đã âm thầm thay đổi. Tình huống này còn đáng sợ hơn cả sự cố kỹ thuật, vì nó sẽ phá hủy niềm tin của mọi người vào toàn bộ hệ thống.

Một khi hơn một triệu Bitcoin của Satoshi Nakamoto bắt đầu di chuyển, thị trường sẽ rơi vào hoảng loạn. Ngay cả khi về mặt kỹ thuật blockchain vẫn an toàn, giá cũng có thể giảm mạnh, gây ra hiệu ứng dây chuyền, ảnh hưởng đến thị trường tài chính truyền thống đã áp dụng rộng rãi tiền điện tử.

Nếu Bitcoin không thể giải quyết vấn đề cơ học lượng tử trong vòng một năm tới, vàng sẽ mãi mãi vượt trội hơn Bitcoin. Về điều này, người sáng lập quỹ Bitcoin và tài sản kỹ thuật số Carpriole đã đăng bài trên X vào tháng trước.

Phần thứ hai: Kế hoạch “Người đối diện” của Layer1

Trong “Tam Thể” có một thiết lập tuyệt vời: khi nhân loại phát hiện ra nền văn minh ngoài hành tinh đang giám sát mọi thứ trên Trái Đất thông qua “Trí Tử”, tất cả các kế hoạch phòng thủ sẽ bị phát hiện trước. Phải làm sao? Liên Hợp Quốc đã đề xuất “Kế Hoạch Tường” - chọn ra một vài “Người Tường”, trao cho họ quyền điều động tài nguyên toàn cầu, chuẩn bị cho cuộc xâm lược sắp tới.

Đối mặt với sự tấn công giảm chiều của tính toán lượng tử trong tương lai, thế giới blockchain cũng cần những “người đương đầu”. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) đóng vai trò này. Từ năm 2022 đến 2024, NIST đã lựa chọn và khởi động công việc tiêu chuẩn hóa cho các thuật toán mã hóa hậu lượng tử đầu tiên, những thuật toán mới này giống như vũ khí xuyên sao được phát triển trong “Tam thể”, mặc dù có chi phí như kích thước chữ ký lớn hơn và độ phức tạp sử dụng tăng lên, nhưng thực sự cung cấp giải pháp khả thi cho blockchain để chống lại các cuộc tấn công lượng tử.

Đối mặt với những mối đe dọa tương tự, các blockchain L1 khác nhau đã chọn những chiến lược sinh tồn khác nhau.

2.1 Chiến lược một: Khám phá đa đường (thí nghiệm người đối diện)

“Người xây tường” trong “Tam Thể” có thể thực hiện thí nghiệm theo nhiều hướng cùng một lúc, không cần giải thích cho ai, vì không ai biết con đường nào sẽ thành công. Một số dự án blockchain chính thống áp dụng chiến lược tương tự: đồng thời thử nghiệm nhiều giải pháp công nghệ, tìm kiếm giải pháp tối ưu trong thực tiễn.

Ethereum: Khám phá công nghệ toàn diện

Nhóm nghiên cứu Ethereum đang xây dựng danh sách nhiệm vụ di chuyển hậu lượng tử, bao gồm các loại giao dịch mới, thí nghiệm rollup và các bộ bọc dựa trên kiến thức bằng không. Họ không đặt cược vào một giải pháp duy nhất mà đang tiến hành song song trên nhiều hướng, xem con đường nào khả thi và hiệu quả nhất.

Nguồn: pqcee.github.io

Solana: Nơi trú ẩn an toàn tùy chọn

Solana đã ra mắt kho bảo hiểm kháng lượng tử tùy chọn, cụ thể là giải pháp “Solana Winternitz Vault” thực hiện điều này bằng cách triển khai một hệ thống chữ ký dựa trên băm phức tạp, hệ thống này sẽ tạo ra khóa mới mỗi khi thực hiện giao dịch.

Nguồn: @deanmlittle

Sui：Đường nâng cấp dần dần

Nhóm nghiên cứu của Sui đã công bố một lộ trình nâng cấp an toàn lượng tử chuyên biệt, cùng với các đối tác học thuật đề xuất lộ trình nâng cấp để tránh các phân nhánh cứng gây phá hoại. Đây là một chiến lược dần dần, nhằm giảm thiểu tác động đến người dùng hiện tại.

Nguồn: @kostascrypto

Cốt lõi của chiến lược này là “quyền lựa chọn”: không buộc mọi người phải nâng cấp, mà là cung cấp nhiều tùy chọn, để thị trường và người dùng tự quyết định.

2.2 Chiến lược hai: Cải tạo thế giới cũ (Kế hoạch ẩn náu)

Kế hoạch “hầm trú” trong “Tam thể” không phải là xây dựng lại từ đầu, mà là xây dựng nơi trú ẩn sau hành tinh khổng lồ — thế giới cũ tiếp tục vận hành, hệ thống phòng thủ mới dần được thiết lập. Một số dự án blockchain đã áp dụng chiến lược tương tự: thêm một lớp bảo mật lượng tử lên hệ thống hiện tại, cho phép hệ thống mới và cũ cùng tồn tại, người dùng có thể chuyển dần.

Algorand: Lắp đặt phòng thủ tại các nút quan trọng

Algorand là một ví dụ điển hình về việc áp dụng công nghệ hậu lượng tử trong môi trường sản xuất. Năm 2022, nó đã giới thiệu “bằng chứng trạng thái” (State Proofs), sử dụng phương pháp ký dựa trên lattice FALCON tiêu chuẩn hóa bởi NIST. Những bằng chứng này sẽ xác minh trạng thái sổ cái Algorand sau mỗi vài trăm khối, cung cấp dịch vụ xác minh an toàn trước lượng tử cho các chuỗi khác. Gần đây, Algorand cũng đã trình diễn giao dịch hoàn chỉnh hậu lượng tử trên mạng chính, cho thấy chữ ký logic dựa trên Falcon.

Nguồn: Algorand

Cardano: Kế hoạch dài hạn song hành song song

Mặc dù Cardano hiện vẫn sử dụng chữ ký Ed25519, nhưng đội ngũ của họ coi sự chuẩn bị cho lượng tử là lợi thế khác biệt lâu dài. Người sáng lập Charles Hoskinson đã phác thảo một kế hoạch kết hợp chuỗi chứng minh độc lập, chứng chỉ Mithril và chữ ký hậu lượng tử phù hợp với tiêu chuẩn NIST.

Nguồn: @IOHK_Charles

2.3 Chiến lược ba: Xây dựng thế giới mới (Thành phố Hệ sao)

Cuối giai đoạn của “Tam thể”, nhân loại không còn cố gắng bảo vệ Trái Đất nữa, mà trực tiếp xây dựng một nền văn minh hoàn toàn mới trong không gian - không có gánh nặng lịch sử, không có sự thỏa hiệp, thiết kế cho môi trường mới từ viên gạch đầu tiên. Một số dự án blockchain mới đã chọn con đường này: xây dựng một hệ thống hoàn toàn kháng lượng từ con số không.

Naoris Protocol: Được đề cập trong đề xuất gửi đến Ủy ban Chứng khoán và Giao dịch Hoa Kỳ, tập trung vào cơ sở hạ tầng hậu lượng tử.

Quranium: Sử dụng thuật toán chữ ký số dựa trên băm không trạng thái (SPHINCS+) được NIST phê duyệt, từ góc độ giao thức được thiết kế cho kỷ nguyên lượng tử.

Quantum Resistant Ledger (QRL): Ra mắt vào năm 2018, được xây dựng dựa trên chữ ký XMSS dựa trên băm, là một trong những blockchain chống lượng tử đầu tiên.

Những dự án này không cần xem xét khả năng tương thích ngược, không cần di chuyển người dùng cũ, không cần cân bằng khó khăn giữa hiệu suất và bảo mật. Chúng trực tiếp xây dựng các thuộc địa trong “vũ trụ mới”, chờ đợi kỷ nguyên lượng tử đến.

Phần ba: Quy tắc rừng đen - Mỗi người đều phải đưa ra lựa chọn

3.1 Chiến lược ứng phó của người dùng cá nhân

Tránh tình trạng không sử dụng lâu dài: Thường xuyên kiểm tra và cập nhật ví, tránh trở thành “mục tiêu” ưa thích của các cuộc tấn công lượng tử.

Chuẩn bị nâng cấp khóa: Trong vài năm tới, dự kiến sẽ xuất hiện các loại tài khoản mới, tùy chọn chữ ký hỗn hợp và gợi ý ví, khuyến khích người dùng nâng cấp khóa cho tài sản có giá trị cao.

Chú ý đến tính linh hoạt của tiền điện tử: Chọn những hệ sinh thái có thể thêm và thay thế các nguyên lý mã hóa mà không cần thực hiện các phân nhánh cứng phá hoại.

3.2 Thẩm định của nhà đầu tư

Độ minh bạch của lộ trình: Dự án có lộ trình hậu lượng tử được ghi chép rõ ràng không?

Thực hiện thực tế: Có phải có nguyên mẫu hoặc chức năng thực tế, hay chỉ đơn thuần là quảng bá tiếp thị?

Lập kế hoạch thời gian: Dự án có bắt đầu chuẩn bị cho mối đe dọa lượng tử trong những năm 2030 không?

Kết luận: Cho thời gian sự tiến hóa trên chuỗi

“Người cầm kiếm” trong “Tam thể” có thể quyết định số phận của nhân loại một mình, nhưng trong thế giới blockchain không có vai trò như vậy. Mỗi dự án đều đang khám phá con đường riêng của mình, ai sẽ đưa ra giải pháp hiệu quả? Không ai biết. Nhưng đó chính là sức mạnh của sự phi tập trung - không có điểm hỏng duy nhất và cũng không có câu trả lời duy nhất.

Mối đe dọa của tính toán lượng tử không phải là điểm kết thúc, mà là điểm khởi đầu. Blockchain có thể không giữ được tất cả quá khứ, nhưng chỉ cần những ý tưởng cốt lõi còn tồn tại - phi tập trung, kháng kiểm duyệt, không cần tin tưởng - thì văn minh sẽ tiếp tục.

Cho thời gian văn minh, cho thời gian tiến hóa trên chuỗi - chỉ có văn minh đã chuẩn bị mới có thể bước vào chiều kích tiếp theo.