Máy tính lượng tử được coi là một công nghệ mang tính cách mạng khá xa hoàn toàn và có thể giải quyết được những vấn đề tồn đọng mà máy tính thông thường không thể xử lý được. Máy tính lượng tử được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực với chức năng khác biệt, tối ưu và tiện dụng. Vậy đối với thị trường tiền điện tử, máy tính lượng từ có là phá vỡ cấu trúc của tiền điện tử hay không?
Nội dung bài viết
Máy tính lượng tử là gì?
Không giống như máy tính thông thường, máy tính lượng tử xử lý dữ liệu đầu vào bằng cách thông qua hoạt động cơ học lượng tử. Nói một cách đơn giản, máy tính lượng tử hoạt động trên các hạt lượng tử.
Về định nghĩa lý thuyết, công nghệ máy tính lượng tử sẽ có sự chồng chập và vướng víu lượng tử, sẽ lưu trữ nhiều trạng thái khác như trên mỗi đơn vị và hoạt động cùng các thuật toán một cách hiệu quả ở nhiều cấp độ riêng biệt.
Công nghệ lượng tử là một thế hệ mới, được sinh ra nhằm mục đích giải quyết những vấn đề còn hạn chế và không thể vận dụng trên máy tính truyền thống. Mặc dù tốt nhưng vậy nhưng thực tế, công nghệ máy tính lượng tử khi áp dụng vẫn còn đối mặt với những vấn đề liên quan đến khả năng mở rộng và sự không nhất quán.
Tuy nhiên, suy cho cùng, vì là công nghệ mới nên máy tính lượng tử có thể hoạt động đồng thời và xử lý, chắt lọc những hạn chế về khả năng làm việc.
Điều gì xảy ra với tiền điện tử và blockchain khi công nghệ lượng tử trở thành xu hướng?
Để tăng cường sức mạnh tính toán, cuộc chạy đua giành quyền tối cao lượng tử đang gia tăng nhanh chóng. Như bạn đã biết, điện toán lượng tử có rất nhiều hứa hẹn thúc đẩy tiến bộ thực sự trong lĩnh vực như giải quyết các vấn đề xung quanh máy tính. Blockchains và tiền điện tử đã đạt được những cột mốc quan trọng về công nghệ. Nhưng một số lỗ hổng kỹ thuật cho phép các công nghệ tương lai như máy tính lượng tử khai thác blockchain và tiền điện tử.
Các chuyên gia tin rằng điện toán lượng tử sẽ mang lại rủi ro bảo mật đáng kể cho tiền điện tử. Vậy tác động lên tiền điện tử sẽ như thế nào khi máy tính lượng tử trở thành xu hướng chủ đạo?
Bước nhảy vọt lượng tử của Google
Vào năm 2019, Google đã giới thiệu máy tính lượng tử Sycamore với tư cách là PC chạy chip 54 qubit đầu tiên trên thế giới. Google tiết lộ rằng Sycamore có thể xử lý một điều kiện số trong 200 giây, bằng cách này hay cách khác, siêu máy tính phải mất 10 thiên niên kỷ mới có thể tính toán được. Các chuyên gia tin rằng sự đổi mới này là khởi đầu của một cuộc thi vũ khí nhằm thúc đẩy các máy tính lượng tử đáng kinh ngạc và rằng quyền tối cao lượng tử có thể xuất hiện sớm hơn dự đoán ban đầu.
Ưu thế của hạt lượng tử
Mục tiêu cuối cùng của tất cả sự phát triển trong không gian của điện toán lượng tử là đạt được ưu thế lượng tử. Đó là nơi công nghệ lượng tử sẽ vượt lên trên giới hạn cơ sở nghiên cứu của chúng và bắt đầu giải quyết các điều kiện số không thể thực hiện được trước đây. Với những tiến bộ như vậy, người ta kỳ vọng rằng máy tính lượng tử sẽ thay thế máy tính cổ điển trong tương lai.
Tuy nhiên, trong khi sự cải tiến của điện toán lượng tử chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến những đổi mới hiện đại như blockchain và tiền điện tử, thì sự tiến bộ như vậy vẫn đang ở giai đoạn đầu.
Vào năm 2016, Cơ quan An ninh Quốc gia Hoa Kỳ đã đánh giá rằng sẽ cần một thời gian dài để máy tính lượng tử trở thành mối nguy hiểm đối với dữ liệu được mã hóa. Một số chuyên gia vẫn tin rằng sự nguy hiểm của điện toán lượng tử có thể xuất hiện sớm hơn rất nhiều.
Bảo mật của blockchain và tiền điện tử
Nhiều nghiên cứu chứng minh rằng sự phát triển trong lĩnh vực máy tính lượng tử đang tăng gấp đôi sau mỗi mười tám tháng. Sau đó, các chuyên gia blockchain và tiền điện tử phải bắt đầu lập kế hoạch cho một tương lai tối cao về lượng tử.
Điện toán lượng tử sẽ tác động hiệu quả đến cách dữ liệu được lưu trữ và kiểm soát. Nó sẽ đặc biệt ảnh hưởng đến những đổi mới dựa trên các dấu hiệu máy tính mật mã để bảo mật thông tin, bao gồm cả tiền tệ kỹ thuật số.
Ví dụ: các chuyên gia đồng tình rằng các khách hàng có vị trí đảm bảo các thuật toán tiền điện tử nên điều chỉnh các khóa công khai và riêng tư của họ khi điện toán lượng tử trở nên phổ biến hơn. Hiện tại, các khóa công khai trên các sàn giao dịch blockchain phụ thuộc vào mật mã đường cong elliptic (ECC) để bảo mật.
Mật mã đường cong Elliptic
Elliptic-Curve Cryptography là một kỹ thuật mã hóa thông tin phụ thuộc vào đường cong elliptic số. Nó được sử dụng trên toàn thế giới để đảm bảo các tài liệu mà chỉ những người được chỉ định mới có thể giải mã và hiểu chúng.
Tuy nhiên, các chuyên gia đồng tình rằng Mật mã đường cong Elliptic không an toàn lượng tử vì sự phức tạp và khó khăn khi thực hiện ECC thường làm tăng xác suất sai lầm.
Mật mã tiền điện tử được bảo vệ bởi lượng tử
Hiện tại, không có máy tính truyền thống nào có khả năng xử lý cần thiết để hack tiền kỹ thuật số. Nhưng những tiến bộ liên tục trong lĩnh vực điện toán lượng tử chỉ ra rằng một số thay đổi mạnh mẽ cần được thực hiện để bắt kịp tính bảo mật của ví tiền điện tử trong tương lai. Nhiều nhà khoa học hiện đang giải quyết việc khám phá mật mã được bảo vệ lượng tử và đã đề xuất các ý tưởng, ví dụ, mật mã dựa trên mạng và mật mã khóa công khai đa biến.
Máy tính lượng tử có làm thay đổi tiền điện tử không?
Nếu bạn nghĩ rằng thật khó để tìm hiểu công nghệ blockchain, thì điện toán lượng tử lại là một câu chuyện hoàn toàn khác. Thật dễ dàng để nói rằng nó có thể cách mạng hóa mọi thứ bởi vì nó là lượng tử. Nhưng điều đó không hoàn toàn đúng.
Máy tính lượng tử có khả năng giải quyết thật sự tốt một số vấn đề, có thể nhanh hơn hàng triệu lần so với các loại máy tính truyền thống. Đây cũng là vấn đề cần phải xem xét khi máy tính lượng tử có thể bẻ khóa các mật mã trong tiền điện tử trong 10 năm tới.
Không những vậy, tương lai, công nghệ mới này có thể xử lý dữ liệu đủ nhanh để giải quyết các thuật toán an toàn của tiền điện tử. Đây là 2 trong số những mối quan tâm lớn của thị trường tiền điện tử:
Khóa công khai và riêng tư
Các khóa này là một phần quan trọng của tiền điện tử. Nếu bạn gửi Bitcoin cho người khác, bạn sử dụng khóa công khai của họ – giống như một địa chỉ email – để làm như vậy. Người nhận sử dụng khóa riêng – giống như mật khẩu email – để mở khóa giao dịch. Cũng giống như việc có địa chỉ email của ai đó không cho phép bạn truy cập vào tài khoản của họ, vì vậy việc có khóa công khai không cho phép bạn truy cập tiền điện tử của ai đó.
Tuy nhiên, về mặt lý thuyết, tính toán lượng tử có thể cho phép hacker thực hiện điều đó trong một số tình huống nhất định.
Cuộc tấn công 51%
Một khía cạnh quan trọng khác của blockchain là cách các khối ghi lại các giao dịch kết nối và cách các khối mới được thêm vào. Nếu một kẻ xấu giới thiệu một khối giả với thông tin giả, khối đó sẽ bị các khối khác trên chuỗi từ chối. Tuy nhiên, nếu một hacker chiếm quyền kiểm soát hơn một nửa số khối trên mạng, thì đó có thể là vấn đề.
Có những giới hạn về số tiền mà một hacker có thể đạt được, nhưng về lý thuyết, tốc độ của tính toán lượng tử có thể làm cho kiểu tấn công này có nhiều khả năng xảy ra hơn.
Cần phải nói rằng không chỉ tiền điện tử có thể bị ảnh hưởng bởi sự phát triển của điện toán lượng tử. Nó có thể ảnh hưởng đến tất cả các loại dữ liệu được bảo vệ bằng chữ ký số – từ mã hóa của chính phủ đến ngân hàng và email cá nhân của bạn.
Các dự án hiện đang chuẩn bị gì để đối phó với máy tính lượng tử?
Solana
Nhà phát triển Solana cho rằng blockchain hiện có khả năng chống lại các mối đe dọa từ máy tính lượng tử. Điều này sẽ đưa mạng lưới lên vị trí hàng đầu trong cuộc đua bảo mật lượng tử.
Khả năng chống lượng tử có thể được hiểu là khả năng chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử của hệ thống tiền điện tử. Máy tính lượng tử, sử dụng các nguyên lý của cơ học lượng tử, được cho là có khả năng giải quyết các vấn đề toán học phức tạp nhanh hơn máy tính cổ điển.
Khi chúng phát triển, chúng có thể phá vỡ các phương pháp mã hóa hiện đang bảo mật các blockchain như Solana. Tuy nhiên, vẫn chưa rõ chi tiết về cách Solana đạt được khả năng chống lượng tử này.
Hơn nữa, Solana đã có khởi đầu mạnh mẽ vào năm 2025, với mức giao dịch altcoin là 218 đô la trong thời gian báo chí đưa tin, tăng gần 18% trong tuần. Ngoài ra, thị trường dự đoán Polymarket cho thấy khả năng 85% rằng ETF Solana sẽ được SEC chấp thuận trong năm nay.
Trớ trêu thay, thông báo của nhà phát triển được đưa ra chỉ vài ngày sau khi người ủng hộ Bitcoin Fred Krueger cho biết Solana sẽ là người đầu tiên bị ảnh hưởng bởi máy tính lượng tử.
“Solana sẽ là nạn nhân đầu tiên của lượng tử”, Krueger cho biết vào ngày 19 tháng 12.
Tuy nhiên, ngành công nghiệp điện toán lượng tử đang có những bước tiến đáng kể. Ví dụ, Google gần đây đã công bố chip Willow của mình, một bước phát triển đột phá trong lĩnh vực này.
Trong một thử nghiệm, Willow đã thực hiện một phép tính trong năm phút. Tuy nhiên, các siêu máy tính không lượng tử mạnh nhất có thể mất hơn mười septillion năm để hoàn thành phép tính tương tự.
Con chip 105 qubit đã làm dấy lên mối lo ngại về khả năng bẻ khóa các thuật toán của Bitcoin. Tuy nhiên, các chuyên gia đã nhanh chóng giải thích rằng không có lý do gì để lo lắng.
“Để phá vỡ mật mã của Bitcoin sẽ cần đến hàng triệu qubit – vượt xa con chip Willow của Google, có 105 qubit. Trong khi đó, cộng đồng Bitcoin đã phát triển các giải pháp chống lượng tử”, một chuyên gia tuyên bố.
Ethereum
“Chuẩn bị cho những phát triển trong tương lai này vẫn là một khía cạnh thiết yếu trong quá trình tiến hóa của mạng lưới”, Buterin cho biết trong bản cập nhật lộ trình gần đây. Ông chỉ ra rằng sự tiến triển hướng tới “các thuật toán chống lượng tử” sẽ là nền tảng cho tính bảo mật lâu dài của Ethereum, bảo vệ mạng lưới khỏi các lỗ hổng trong tương lai. Buterin đã chia sẻ quan điểm này trong bài đăng cũng nêu chi tiết về cách tính năng chống lượng tử và các nâng cấp mật mã khác sẽ được đưa vào mã nền tảng của Ethereum.
Để đạt được khả năng phục hồi lượng tử, The Splurge – cũng liên quan một cách thơ mộng đến các bản nâng cấp “hợp nhất” và “tăng đột biến” – giới thiệu các bản nâng cấp mật mã cơ bản, bao gồm mật mã dựa trên mạng lưới. Phương pháp này, không giống như các giao thức mật mã truyền thống, được coi là có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử do cấu trúc toán học phức tạp của nó.
Theo bài đăng, máy tính lượng tử chịu lỗi, mặc dù vẫn còn là giả thuyết, về mặt lý thuyết có thể giải mã mã hóa bằng cách giải quyết các vấn đề toán học hiện đang hỗ trợ các giao dịch an toàn. Mật mã dựa trên mạng lưới, nếu được tích hợp thành công, có thể chống lại các nỗ lực như vậy, đảm bảo các giao dịch và tài sản của Ethereum vẫn an toàn khi khả năng lượng tử phát triển.
Theo báo cáo từ CryptoNews, sự tiến triển dần dần của Ethereum – được đánh dấu bằng các bản nâng cấp trước đó như The Merge, The Surge và The Scourge – đã đặt nền tảng vững chắc cho những tiến bộ mật mã tiếp theo này. Ethereum trước đây luôn hướng đến mục tiêu cải thiện khả năng mở rộng và bảo mật, nhưng The Splurge đại diện cho một sự phát triển đáng kể trong khả năng chủ động giải quyết các mối đe dọa của blockchain.
Bitcoin
Giả sử trong một phút rằng tất cả chủ sở hữu Bitcoin dễ bị tấn công đều chuyển tiền của họ đến các địa chỉ an toàn (mọi người bị mất khóa riêng tư đều ‘thần kỳ’ tìm thấy chúng). Điều đó có nghĩa là blockchain Bitcoin không còn dễ bị tấn công lượng tử nữa không? Câu trả lời cho câu hỏi này thực ra không đơn giản như vậy. Điều kiện tiên quyết để trở nên “an toàn lượng tử” là khóa công khai liên kết với địa chỉ này không phải là khóa công khai. Nhưng như chúng tôi đã giải thích ở trên, ngay khi bạn muốn chuyển tiền từ một địa chỉ “an toàn” như vậy, bạn cũng tiết lộ khóa công khai, khiến địa chỉ đó dễ bị tấn công.
Từ thời điểm đó cho đến khi giao dịch của bạn được “đào”, kẻ tấn công sở hữu máy tính lượng tử sẽ có cơ hội đánh cắp tiền của bạn. Trong một cuộc tấn công như vậy, kẻ thù trước tiên sẽ lấy khóa riêng tư của bạn từ khóa công khai và sau đó bắt đầu một giao dịch cạnh tranh đến địa chỉ của riêng chúng. Chúng sẽ cố gắng giành quyền ưu tiên hơn giao dịch ban đầu bằng cách cung cấp phí khai thác cao hơn.
Trong blockchain Bitcoin, hiện tại mất khoảng 10 phút để khai thác các giao dịch (trừ khi mạng bị tắc nghẽn, điều này thường xảy ra trong quá khứ). Miễn là máy tính lượng tử mất nhiều thời gian hơn để suy ra khóa riêng của khóa công khai cụ thể thì mạng sẽ an toàn trước một cuộc tấn công lượng tử.
Trong blockchain Bitcoin, hiện tại mất khoảng 10 phút để khai thác các giao dịch (trừ khi mạng bị tắc nghẽn, điều này thường xảy ra trong quá khứ). Miễn là máy tính lượng tử mất nhiều thời gian hơn để suy ra khóa riêng của khóa công khai cụ thể thì mạng sẽ an toàn trước một cuộc tấn công lượng tử. Các ước tính khoa học hiện tại dự đoán rằng một máy tính lượng tử sẽ mất khoảng 8 giờ để phá khóa RSA và một số tính toán cụ thể dự đoán rằng chữ ký Bitcoin có thể bị hack trong vòng 30 phút.
Điều này có nghĩa là về nguyên tắc, Bitcoin sẽ có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử (miễn là bạn không sử dụng lại địa chỉ). Tuy nhiên, vì lĩnh vực máy tính lượng tử vẫn còn trong giai đoạn sơ khai nên không rõ máy tính lượng tử như vậy sẽ nhanh như thế nào trong tương lai. Nếu một máy tính lượng tử tiến gần hơn đến mốc 10 phút để suy ra khóa riêng từ khóa công khai của nó, thì blockchain Bitcoin sẽ bị phá vỡ một cách cố hữu.
Lời kết
Chung quy lại thì, mặc dù máy tính lượng tử đang trong giai đoạn thử nghiệm, chúng chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến các công nghệ hiện đại như blockchain và tiền điện tử. Do đó, các chuyên gia blockchain và tiền điện tử phải bắt đầu lập kế hoạch cho một tương lai tối cao về lượng tử.
Trên đây là bài phân tích thông tin của Fiahub – Sàn giao dịch hàng đầu Việt Nam.
Freelancer Marketing và Content Creator với gần 10 năm kinh nghiệm; trong đó có khoảng hơn 3 năm làm việc trong mảng Blockchain với vai trò Dịch Thuật và Copywriter.
Với kiến thức sâu rộng cùng khả năng diễn giải để những thuật ngữ công nghệ khó hiểu trở nên gần gũi hơn với người đọc. Lê Hoàng đảm nhiệm những bài viết trong chuyên mục "Từ Điển Crypto" và "Hướng Dẫn Người Mới" tại Fiahub Blog
