Mối đe dọa lượng tử có thể xuất hiện trong vòng 15 năm tới, trong khi đó, sau khi chuyển đổi mà không thay đổi kích thước khối của Bitcoin, địa chỉ lượng tử sẽ cần 20 năm để thích nghi

Nội dung tổng hợp: Peter_Techub News

Mối đe dọa lượng tử có thể xuất hiện trong vòng 15 năm tới, sau khi chuyển đổi, địa chỉ lượng tử của Bitcoin cần 20 năm để thích nghi nếu không thay đổi kích thước khối ——Phỏng vấn đặc biệt của Techub News với nhà tiên phong toàn cầu về mật mã lượng tử, Trưởng khoa Toán học và Vật lý tại Đại học Liverpool John Moores, Tiến sĩ Ding Jintai

Trong cuối năm 2025, công nghệ tính toán lượng tử phát triển nhanh chóng, báo cáo mới nhất của Cục An ninh Thông tin Liên bang Đức (BSI) cho thấy, năm 2024 đã đạt bước đột phá quan trọng trong sửa lỗi lượng tử, ước tính thận trọng rằng máy tính lượng tử liên quan đến mật mã có thể xuất hiện trong vòng 15 năm tới. Điều này khiến mối đe dọa lượng tử đối với Bitcoin và toàn bộ hệ thống tài chính số từ giả thuyết xa xôi trở thành vấn đề cấp bách: Một khi máy tính lượng tử quy mô lớn trưởng thành, hệ thống mã khóa công khai hiện tại sẽ bị phá vỡ, tất cả tài sản mã hóa sẽ đối mặt với rủi ro “lộ diện”.

Trong cuộc phỏng vấn này, nhà sáng lập Techub News Alma đã có cuộc đối thoại sâu sắc với Tiến sĩ Ding Jintai, nhà quyền uy quốc tế trong lĩnh vực mật mã lượng tử hậu, Trưởng khoa Toán học và Vật lý tại Đại học Liverpool John Moores. Tiến sĩ phân tích ảnh hưởng của mối đe dọa lượng tử đối với Bitcoin dựa trên nguyên lý nền tảng, nhấn mạnh tính cấp thiết và khó khăn của việc chuyển đổi, đồng thời chia sẻ tình hình ứng phó của hệ thống tài chính toàn cầu.

Giới thiệu về Tiến sĩ Ding Jintai

Tiến sĩ Ding là chuyên gia quốc tế hàng đầu về mật mã lượng tử hậu (Post-Quantum Cryptography, PQC), các công trình của ông đã được đăng trên các tạp chí và hội nghị hàng đầu như Crypto, Eurocrypt. Ông nhận bằng tiến sĩ Toán học tại Đại học Yale năm 1995, sau đó làm việc tại Viện Phân tích Toán học của Đại học Kyoto, giảng dạy tại Đại học Cincinnati và Tsinghua. Từ năm 2024, ông giữ chức Trưởng khoa Toán học và Vật lý tại Đại học Liverpool John Moores. Từ năm 2000, ông bắt đầu nghiên cứu mật mã lượng tử hậu, trở thành một trong những người tiên phong toàn cầu.

Ông đã sáng chế ra thuật toán trao đổi khóa Ding (2011), ảnh hưởng đến thuật toán NewHope của Google, và là một trong những nhà thiết kế cũng như chủ sở hữu bằng sáng chế của tiêu chuẩn chống lượng tử duy nhất của NIST là ML-KEM (trước đây gọi là Kyber). “Việc phá mã mật khẩu đầy rẫy sự không chắc chắn, nhưng kết quả chỉ có hai: thành công hoặc thất bại. Điều này rất hấp dẫn tôi,” Tiến sĩ nói. Ông đã thành lập Phòng thí nghiệm Chuyển đổi lượng tử hậu tại Đại học Liverpool John Moores, thúc đẩy nghiên cứu và công nghiệp hóa, đồng thời vận động kết hợp giáo dục toán học với ứng dụng công nghiệp. Thuật toán Rainbow của nhóm ông đã lọt vào vòng chung kết vòng thứ ba của NIST, và nhóm của ông đã giành giải thưởng bài báo xuất sắc tại Crypto 2025 với việc phá vỡ chữ ký hậu chọn của NIST vòng thứ ba GeMMS.

Nội dung phỏng vấn

Alma: Tiến sĩ Ding, xin chào. Gần đây cộng đồng Bitcoin rất sôi nổi về cuộc thảo luận về mối đe dọa lượng tử, có người dự đoán rằng từ 2030 đến 2035 có thể thực sự gây rủi ro. Ông nghĩ sao?

Tiến sĩ Ding Jintai: Đây là một chủ đề rất lớn, chúng ta phân tích từ nguyên lý nền tảng. Nhiều người gọi Bitcoin là “tiền mã hóa”, nhưng thực ra Bitcoin không dùng thuật toán mã hóa, nó dùng thuật toán ký. Cốt lõi của Bitcoin là tài sản số, vấn đề then chốt là xác nhận quyền sở hữu — Bitcoin không thuộc về bạn hay tôi, mà thuộc về một khóa công khai. Địa chỉ là giá trị băm của khóa công khai, tài sản liên kết trực tiếp với khóa công khai. Quyền sở hữu do khóa công khai quyết định, quyền sử dụng dựa vào khóa riêng. Chỉ có khóa riêng mới có thể khởi tạo giao dịch chuyển tiền, nếu mất khóa riêng, dù số dư vẫn còn trong sổ cái, bạn không thể dùng được — đã có nhiều trường hợp như vậy.

Bitcoin vận hành dựa hoàn toàn vào mật mã khóa công khai hiện đại. Khóa công khai công khai ra toàn thế giới, khóa riêng chỉ do chính mình giữ. Chỉ có khóa riêng mới có thể ký, nhưng bất kỳ ai cũng có thể dùng khóa công khai để xác minh tính hợp lệ của chữ ký, và người ký không thể phủ nhận. Đây là cơ chế một-nhiều: một khóa công khai, toàn cầu đều có thể xác minh. Đây cũng là nền tảng của tính phi tập trung của Bitcoin.

An toàn của mật mã khóa công khai phụ thuộc vào một bài toán toán học khó, ví dụ RSA là “bài toán phân tích số lớn”, elliptic curve là “bài toán log rời rạc”. Giải bằng máy tính cổ điển cần hàng trăm năm hoặc hàng nghìn năm, nên chúng ta cho là an toàn. Nhưng từ năm 1994-1995, Peter Shor phát minh ra thuật toán lượng tử, có thể giải quyết hiệu quả các bài toán này trên máy tính lượng tử. Năm 2001, có người dùng 15 triệu USD chế tạo máy lượng tử 7 qubit, chứng minh tính khả thi về lý thuyết, chỉ là quy mô còn quá nhỏ.

Chính vì nhận thức được rủi ro này, tôi bắt đầu nghiên cứu mật mã lượng tử hậu từ năm 2000. Đây là hệ mật khóa công khai thế hệ mới, thiết kế đặc biệt để chống lại các cuộc tấn công lượng tử. Nó dựa trên các bài toán toán học hoàn toàn mới, ví dụ như bài toán vectơ ngắn nhất trên lưới. Hiện tại, các thuật toán lượng tử biết được chưa thể giải hiệu quả, ít nhất trong phạm vi kiến thức hiện tại, vẫn an toàn.

Mỹ bắt đầu xây dựng tiêu chuẩn mật mã lượng tử hậu từ năm 2016, đến năm 2022 công bố bốn thuật toán: Kyber (dùng cho trao đổi khóa, sau đổi tên thành ML-KEM), Dilithium, Falcon (chữ ký) và SPHINCS+ (dựa trên hàm băm). Ba thuật toán đầu dựa trên lưới, SPHINCS+ chữ ký dài nhất, tới 48KB, hầu như không ai dùng vì sẽ làm giảm đáng kể TPS của Bitcoin. Chính phủ Mỹ hiện ưu tiên dùng Dilithium, mặc dù độ dài chữ ký và khóa công khai vẫn lớn gấp khoảng 10 lần so với elliptic curve hiện tại.

Alma: Vậy Bitcoin hiện có an toàn không?

Tiến sĩ Ding Jintai: Nếu khóa công khai của bạn chưa từng bị lộ, chỉ hiển thị địa chỉ, thì máy tính cổ điển và các thuật toán lượng tử biết đều không thể tấn công. Nhưng chỉ cần bạn thực hiện giao dịch chuyển tiền, khóa công khai phải công khai để toàn mạng xác minh. Một khi có máy tính lượng tử, nếu bạn có số lượng lớn Bitcoin cần chuyển, tôi có thể “xóa sổ” giao dịch của bạn: trong vòng 10 phút đóng gói, dùng máy lượng tử tính ra khóa riêng của bạn, rồi gửi một giao dịch phí cao để chuyển hết coin, thợ mỏ chắc chắn sẽ ưu tiên xác nhận của tôi. Bạn không thể phân biệt được đâu là giao dịch thành công.

Ngoài ra còn có nhiều “đồng coin chết” — khóa riêng bị mất nhưng địa chỉ vẫn công khai. Nếu máy tính lượng tử có thể trực tiếp suy ra khóa riêng từ địa chỉ, những coin này sẽ bị kích hoạt, gây ra lượng lớn bán tháo và tranh chấp pháp lý. Tỷ lệ tài sản đã lộ khóa công khai không nhỏ. Nguy hiểm hơn, nếu bạn không dám động đến số lượng lớn coin, toàn bộ hệ thống giao dịch sẽ bị đình trệ, Bitcoin sẽ “chết”.

Alma: Mối đe dọa lượng tử đã nói nhiều năm, mọi người đều nghĩ “sẽ đến sau”. Giờ tình hình đã khác chưa?

Tiến sĩ Ding Jintai: Trước đây thực sự cứ mỗi năm đều nói “10 năm nữa sẽ xuất hiện”. Nhưng giờ tiến triển rõ rệt hơn nhiều. Báo cáo mới nhất của BSI Đức cho thấy, năm 2024 đã có bước đột phá trong sửa lỗi sai lượng tử, ước tính thận trọng rằng trong vòng 15 năm tới có thể xuất hiện máy tính lượng tử liên quan mật mã. Đây là đánh giá nghiêm túc nhất của chính thức.

Alma: Nếu thật sự còn 10-15 năm, chúng ta nên làm gì ngay bây giờ?

Tiến sĩ Ding Jintai: Phải chuyển đổi. Cộng đồng cần đạt đồng thuận chọn một thuật toán chữ ký mới (Dilithium, Falcon hoặc khác), rồi tất cả mọi người chuyển coin từ địa chỉ dựa trên elliptic curve cũ sang địa chỉ mới chống lượng tử. Nhưng vấn đề là: với dung lượng khối và tốc độ giao dịch hiện tại, toàn mạng chuyển đổi dự kiến mất 15-20 năm, thậm chí 5-10 năm cũng có thể rất cấp bách. Không đủ thời gian, trừ khi mở rộng dung lượng khối. Điều này sẽ gây áp lực lớn.

Tôi đã thử nghiệm chuyển đổi tương tự cùng cộng tác viên Andy (Liu Jin) từ 10 năm trước, nghiên cứu các vấn đề như: ai sở hữu coin mất khóa riêng, khó khăn trong quyết định phi tập trung, thời gian chuyển đổi cần bao lâu. Andy cho rằng chuyển đổi hoàn toàn gần như không thể, còn tôi thì nghĩ con đường rất khó, nhưng không chuyển đổi thì tuyệt đối là con đường chết. Cộng đồng phải quyết tâm.

Alma: Tình hình hệ thống tài chính truyền thống thế nào?

Tiến sĩ Ding Jintai: Các ngân hàng còn cấp bách hơn Bitcoin nhiều. JPMorgan của Mỹ đã bắt đầu thay thế dần, châu Âu cũng đang thúc đẩy. Amazon AWS đã hoàn thành chuyển đổi nội bộ, nhiều khách hàng giá trị cao yêu cầu dùng hệ hậu lượng tử. Trung Quốc có dự án của Bộ Khoa học Công nghệ thúc đẩy chuyển đổi ngân hàng, toàn bộ internet, dịch vụ đám mây, xác thực đăng nhập đều dựa trên mật mã khóa công khai. Một khi máy tính lượng tử trưởng thành, tất cả dữ liệu sẽ “lộ diện”. Nguy hiểm hơn, các quốc gia hoặc tổ chức sở hữu máy lượng tử có thể giữ bí mật, giống như thời chiến tranh thế giới thứ hai, Turing phá Enigma rồi giữ bí mật nhiều năm, khiến các quốc gia khác không có quyền riêng tư trước mặt họ. Điều này còn đáng sợ hơn vũ khí hạt nhân — có thể âm thầm xâm nhập bất kỳ ngân hàng, công ty nào, chỉnh sửa dữ liệu.

Alma: Nếu các tiêu chuẩn quốc tế không thống nhất, sẽ ra sao?

Tiến sĩ Ding Jintai: Thì không thể liên thông, giống như người nói các ngôn ngữ khác nhau không thể đối thoại. Hiện tại, châu Âu và Mỹ chủ yếu dùng tiêu chuẩn của NIST Mỹ, Trung Quốc cũng đang thúc đẩy tiêu chuẩn nội địa, nhưng thực tế giao lưu quốc tế vẫn cần tương thích. Nếu thế hệ tiếp theo không thỏa hiệp, internet có thể bị chia rẽ hoàn toàn.

Alma: Cộng đồng Bitcoin hiện có tranh luận giữa phe bảo thủ và phe cấp tiến, ông nghĩ sao?

Tiến sĩ Ding Jintai: Phe bảo thủ xem Bitcoin như “vàng kỹ thuật số”, không muốn thay đổi quy tắc cốt lõi thường xuyên, lo sợ làm lung lay niềm tin. Phe cấp tiến cho rằng đang đối mặt với đe dọa sinh tử, phải nâng cấp. Quan điểm của tôi rất rõ ràng: chuyển đổi là bắt buộc, không làm sẽ chết. Đây là kiểm soát rủi ro cơ bản. Nếu bạn sẵn sàng chịu rủi ro, có thể không chuyển đổi, nhưng một khi máy tính lượng tử xuất hiện và bạn chưa chuẩn bị, hậu quả tự chịu.

Alma: Nghe ông nói, tôi trước đây nghĩ mối đe dọa lượng tử còn xa, giờ đột nhiên cảm thấy rất gần.

Tiến sĩ Ding Jintai: Nhiều người không hiểu nền tảng, cứ nghĩ chỉ cần nâng cấp là xong. Thực ra, mỗi người phải tự chuyển coin sang địa chỉ mới, xếp hàng giao dịch, thời gian rất dài. Nhận thức của người bình thường và chuyên gia khác nhau rất lớn. Đây cũng là cơ hội kinh doanh lớn: giúp người chuyển đổi, phát triển ví mới, blockchain mới, thậm chí nếu Bitcoin thất bại trong chuyển đổi, tạo ra một tài sản hậu lượng tử nguyên sinh thay thế nó, cũng có thể thành công.

Tôi tự sở hữu Bitcoin, tôi nghĩ hệ thống này có giá trị — chủ yếu vì các chính phủ đều in tiền quá mức. Nếu chính phủ quản lý tốt, Bitcoin có thể không cần thiết đến vậy. Nhưng thực tế, vấn đề này không tồn tại.

Alma: Cuối cùng, ông có lời khuyên gì cho các nhà đầu tư phổ thông và chính phủ?

Tiến sĩ Ding Jintai: Trước tiên, cần chú ý cao độ. Thời điểm và cách hành động cụ thể do mỗi người tự đánh giá. Nhưng ít nhất phải mở rộng thảo luận, làm rõ vấn đề. Cốt lõi của Bitcoin là sự đồng thuận, chuyển đổi cũng phải dựa trên đồng thuận.

Tôi sẵn sàng tham gia thảo luận công khai mọi lúc, trả lời mọi câu hỏi từ góc độ kỹ thuật. Con đường chuyển đổi rất rõ ràng: chọn thuật toán → cộng đồng đồng thuận → sửa mã → chuyển đổi địa chỉ từng bước. Nhưng làm thế nào để thực hiện, tôi không có câu trả lời — cần toàn cộng đồng cùng giải quyết.

Alma: Xin cảm ơn Tiến sĩ rất nhiều, hôm nay thu hoạch lớn.

Cơ hội và thách thức trong khủng hoảng lượng tử

Là một phương tiện truyền thông chuyên về lĩnh vực công nghệ và tài chính, Techub News cho rằng quan điểm của Tiến sĩ Ding Jintai rất phù hợp với tiến trình mới nhất toàn cầu năm 2025. Báo cáo mới nhất của BSI (cập nhật tháng 1 năm 2025) xác nhận đột phá trong sửa lỗi sai lượng tử năm 2024, thời gian dự kiến rút ngắn còn 15 năm, nhấn mạnh tính cấp bách của các cuộc tấn công “lấy cắp trước, giải mã sau”. NIST của Mỹ đã công bố các tiêu chuẩn ML-KEM và các thuật toán khác, JPMorgan, AWS tích cực chuyển đổi; Cục Quản lý Ngân hàng Trung Quốc thúc đẩy chuyển đổi ngân hàng trong chiến lược “Fintech 2030”, xây dựng hạ tầng an toàn lượng tử và mật mã hậu lượng tử. Trung Quốc khởi động tiêu chuẩn nội địa, cho thấy cuộc chơi giữa các cường quốc ngày càng gay gắt.

Cộng đồng Bitcoin năm 2025 dự kiến thảo luận sôi nổi: các nhà phát triển như Jameson Lopp cảnh báo chuyển đổi mất 5-10 năm, đề xuất BIP xuất hiện dày đặc, nhưng phe bảo thủ gặp nhiều trở ngại, đặc biệt là tính phi tập trung làm tăng độ khó đạt đồng thuận. Nếu không hành động kịp thời, việc lộ khóa công khai (chiếm tỷ lệ lớn tài sản) và kích hoạt “đồng coin chết” sẽ gây biến động thị trường, thậm chí sụp đổ hệ thống.

Khủng hoảng lượng tử này không chỉ là mối đe dọa, mà còn là cơ hội chuyển đổi: ví hậu lượng tử, dịch vụ chuyển đổi, phát triển blockchain mới sẽ tạo ra thị trường trị giá hàng nghìn tỷ. Trung tâm tài chính truyền thống có lợi thế rõ ràng, đã bắt đầu hành động; các dự án blockchain cần học hỏi, thúc đẩy đồng thuận và đổi mới công nghệ. Chúng ta kêu gọi đối thoại công khai, hợp tác xuyên quốc gia, tránh tiêu chuẩn phân rã, đảm bảo an toàn cho nền kinh tế số trong kỷ nguyên lượng tử. Techub News sẽ tiếp tục theo dõi, thúc đẩy sự tham gia của nhiều chuyên gia hơn nữa.