Một báo cáo nghiên cứu mới cho thấy tính toán lượng tử đặt ra rủi ro lâu dài cho bitcoin nhưng ít có khả năng đe dọa mạng lưới trong thời gian tới. Các chuyên gia cho biết tiến bộ sẽ diễn ra từ từ, tạo điều kiện cho các nhà phát triển và nhà đầu tư thực hiện các nâng cấp bảo mật hậu lượng tử.
Một báo cáo nghiên cứu mới của Ark Invest và công ty dịch vụ tài chính tập trung vào bitcoin Unchained, xem xét mối liên hệ giữa tính toán lượng tử và bảo mật bitcoin, kết luận rằng trong khi công nghệ lượng tử có thể cuối cùng thách thức mã hóa của mạng lưới, mối đe dọa vẫn còn xa vời ngay lập tức.
Theo nghiên cứu, các hệ thống lượng tử hiện tại hoạt động trong giai đoạn mà các nhà nghiên cứu gọi là “Noisy Intermediate-Scale Quantum” (NISQ), nơi các máy thường chạy với ít hơn 100 qubits logic và độ sâu tính toán hạn chế. Việc phá vỡ mã hóa elliptic curve của bitcoin sẽ yêu cầu ít nhất 2.330 qubits logic và hàng triệu đến hàng tỷ phép tính lượng tử, vượt xa khả năng hiện tại.
Thay vì một ngày “Q-day” đột ngột khiến bảo mật bitcoin sụp đổ, các nhà nghiên cứu cho rằng tiến bộ lượng tử sẽ diễn ra qua một loạt các mốc công nghệ dần dần. Các giai đoạn này từ các ứng dụng khoa học ban đầu, như mô phỏng vật liệu và hóa học, đến khả năng tấn công các hệ thống mã hóa yếu.
Chỉ ở các giai đoạn sau, máy tính lượng tử mới có thể bắt đầu đe dọa thuật toán chữ ký số elliptic curve (ECDSA) của bitcoin, vốn bảo vệ các khóa riêng tư và giao dịch.
Ngay cả khi đó, các cuộc tấn công có thể sẽ chậm và tốn kém, đòi hỏi nguồn lực tính toán đáng kể. Báo cáo ước tính rằng chi phí điện năng có thể lên tới khoảng 100.000 đô la để phá vỡ một khóa bitcoin trong các kịch bản tấn công lượng tử sơ khai.
Các nhà nghiên cứu ước tính rằng khoảng 35% tổng nguồn cung Bitcoin có thể về lý thuyết sẽ bị ảnh hưởng bởi rủi ro lượng tử trong tương lai. Điều này bao gồm khoảng 1,7 triệu BTC lưu trữ trong các địa chỉ cũ hơn được cho là đã mất và khoảng 5,2 triệu BTC trong các địa chỉ có thể tái sử dụng và di chuyển sang các định dạng an toàn hơn.

Tuy nhiên, phần lớn bitcoin vẫn được lưu trữ trong các định dạng địa chỉ chống lượng tử, và các nhà phát triển đã có các giải pháp tiềm năng đang trong quá trình triển khai.
Nhiều sáng kiến đang được thực hiện trong hệ sinh thái crypto. Các sàn giao dịch như Coinbase đã thành lập hội đồng tư vấn về lượng tử, trong khi các nhà phát triển đang thảo luận về các đề xuất như Bitcoin Improvement Proposal (BIP) 360, khám phá các loại địa chỉ mới có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử.
Các nhà nghiên cứu an ninh nhấn mạnh rằng mạng internet rộng lớn hơn, bao gồm hệ thống ngân hàng, truyền thông chính phủ và hạ tầng đám mây, sẽ gặp gián đoạn từ lâu trước khi bitcoin trở nên dễ bị tổn thương.
Song song đó, các tiêu chuẩn mã hóa hậu lượng tử (PQC) đã và đang được phát triển và triển khai trên toàn bộ hạ tầng internet. Nếu cần thiết, bitcoin cuối cùng có thể tích hợp các nâng cấp mã hóa tương tự thông qua các thay đổi trong giao thức.
Đối với các nhà đầu tư và người tham gia mạng lưới, thông điệp rõ ràng: tính toán lượng tử là một thách thức công nghệ lâu dài chứ không phải một cuộc khủng hoảng an ninh cấp bách.
Như với hầu hết các công nghệ biến đổi, tiến trình sẽ diễn ra trong nhiều thập kỷ, tạo điều kiện cho hệ sinh thái bitcoin thích nghi kịp thời.
Không. Các hệ thống lượng tử hiện tại chưa đủ khả năng tính toán để phá vỡ mã hóa của bitcoin.
Nhiều dự báo cho rằng rủi ro tiềm năng sẽ còn xa, khoảng 10–20 năm hoặc lâu hơn nữa, tùy thuộc vào các đột phá công nghệ.
Các loại địa chỉ cũ hơn, bao gồm ví P2PK ban đầu, có thể cuối cùng sẽ bị lộ nếu máy tính lượng tử trở nên mạnh mẽ đủ.
Các khu vực có nhiều nghiên cứu về lượng tử nhất, như Hoa Kỳ, châu Âu và Trung Quốc, cũng đang dẫn đầu trong việc phát triển các tiêu chuẩn an ninh mạng hậu lượng tử có thể bảo vệ hệ thống tài chính toàn cầu, bao gồm cả tiền điện tử.