Trong nhiều năm, mỗi khi máy tính lượng tử được nhắc đến, cộng đồng crypto ngay lập tức tưởng tượng ra một kịch bản đáng sợ: các blockchain bị phá vỡ và tài sản kỹ thuật số bị đánh cắp. Tuy nhiên, nếu chúng ta nhìn sâu vào cấu trúc của các hệ thống an ninh hiện đại, một sự thật thú vị xuất hiện. Máy tính lượng tử không chỉ đe dọa các blockchain; chúng có thể ảnh hưởng đến gần như toàn bộ cơ sở hạ tầng tài chính và internet hiện có ngày nay.
Để hiểu vấn đề này, trước tiên chúng ta phải nhận ra rằng cả mạng blockchain và các hệ thống ngân hàng truyền thống đều dựa vào các thuật toán mã hóa để bảo vệ dữ liệu và tài sản. Hai trong số các hệ thống mã hóa được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay là RSA và Mã hóa đường cong elip (ECC). Các thuật toán này bảo vệ một loạt các hệ thống quan trọng, bao gồm ngân hàng internet, kết nối HTTPS, chữ ký kỹ thuật số, thẻ tín dụng, và nhiều hình thức giao dịch trực tuyến.
Các mạng blockchain dựa vào các nguyên tắc tương tự. Ví dụ, các mạng như Bitcoin và Ethereum sử dụng chữ ký kỹ thuật số để chứng minh quyền sở hữu quỹ. Mỗi người dùng sở hữu một khóa riêng mà phải giữ bí mật và một khóa công khai có thể được chia sẻ công khai. Khi một giao dịch được tạo ra, khóa riêng ký giao dịch, chứng minh rằng người gửi là chủ sở hữu hợp pháp của quỹ.
Mối quan tâm phát sinh bởi vì các hệ thống mật mã này cực kỳ an toàn trước các máy tính cổ điển nhưng có thể bị tổn thương trước các máy tính lượng tử đủ mạnh. Một thuật toán lượng tử nổi tiếng gọi là thuật toán Shor có thể giải quyết một số vấn đề toán học nhanh hơn nhiều so với các máy tính truyền thống. Nếu một máy tính lượng tử quy mô lớn có sẵn, nó có thể lý thuyết suy ra một khóa riêng từ một khóa công khai, cho phép kẻ tấn công làm giả chữ ký và có khả năng kiểm soát các tài sản kỹ thuật số.
Nhìn thoáng qua, điều này có vẻ như một mối đe dọa trực tiếp đối với công nghệ blockchain. Tuy nhiên, thực tế lại phức tạp hơn. Các máy tính lượng tử ngày nay vẫn còn xa mới đủ mạnh để thực hiện những cuộc tấn công như vậy. Các hệ thống hiện tại thường hoạt động với vài trăm đến khoảng một nghìn qubit và vẫn gặp phải tỷ lệ lỗi cao. Việc phá vỡ các chữ ký mật mã được sử dụng bởi Bitcoin, chẳng hạn, có thể yêu cầu hàng triệu qubit ổn định và đã được sửa lỗi. Nhiều nhà nghiên cứu tin rằng mức độ khả năng này vẫn có thể còn hàng thập kỷ nữa.
Thú vị thay, các blockchain có thể thực sự ở vị trí tốt hơn để thích ứng với những thay đổi công nghệ như vậy hơn là các hệ thống tài chính truyền thống. Các mạng phi tập trung có thể nâng cấp các thuật toán mật mã của họ thông qua sự đồng thuận của cộng đồng. Nếu các máy tính lượng tử bao giờ trở nên đủ mạnh để đe dọa việc mã hóa hiện có, các giao thức blockchain có thể chuyển sang các hình thức bảo mật mới được gọi là mật mã hậu lượng tử.
Cơ sở hạ tầng ngân hàng truyền thống, mặt khác, phải đối mặt với một thách thức lớn hơn nhiều: độ phức tạp và việc nâng cấp chậm. Hệ thống tài chính toàn cầu bao gồm hàng ngàn ngân hàng, mạng lưới ATM, các nhà xử lý thanh toán, các hệ thống phần mềm cũ, và các tiêu chuẩn quốc tế được phát triển qua nhiều thập kỷ. Việc thay thế mật mã cơ bản trên toàn bộ hệ sinh thái này có thể mất nhiều năm, nếu không muốn nói là hàng thập kỷ.
Một mối quan tâm khác mà các chuyên gia an ninh thường thảo luận là một chiến lược được gọi là “thu hoạch ngay, giải mã sau.” Ý tưởng rất đơn giản. Các kẻ tấn công có thể thu thập và lưu trữ dữ liệu đã mã hóa ngày hôm nay, ngay cả khi họ không thể giải mã nó ngay lúc này. Khi các máy tính lượng tử trở nên đủ mạnh, dữ liệu đã lưu trữ đó có thể được giải mã trong tương lai. Rủi ro này đặc biệt nghiêm trọng đối với thông tin nhạy cảm như hồ sơ tài chính, thông tin liên lạc của chính phủ, hoặc dữ liệu quân sự.
Tất cả những điều này dẫn đến một nghịch lý thú vị. Công nghệ thường được mô tả như một mối đe dọa đối với blockchain có thể thực sự đặt áp lực lớn hơn vào cơ sở hạ tầng tài chính truyền thống. Các blockchain là minh bạch, thích ứng và có khả năng nâng cấp các giao thức của chúng khi cần thiết. Ngược lại, nhiều hệ thống tập trung dựa vào các kiến trúc cũ hơn mà phát triển chậm hơn nhiều.
Vì lý do này, máy tính lượng tử không nên chỉ được coi là một “kẻ hủy diệt blockchain.” Thay vào đó, nó đại diện cho một bước ngoặt lớn cho an ninh mạng toàn cầu nói chung. Khi công nghệ lượng tử phát triển, cả mạng blockchain và hệ thống tài chính truyền thống sẽ cần phải phát triển và áp dụng các tiêu chuẩn mật mã mới để bước vào kỷ nguyên tiếp theo của an ninh kỹ thuật số.
