Rủi ro lượng tử và An ninh tiền điện tử: Tại sao lời kêu gọi thận trọng của Nick Szabo lại quan trọng hơn các tiêu đề

Ngành công nghiệp tiền điện tử đang đối mặt với một thách thức an ninh dài hạn thực sự, nhưng cuộc thảo luận về mối đe dọa từ máy tính lượng tử đã trở nên phân cực. Trong khi những cảnh báo của Vitalik Buterin về mối đe dọa lượng tử đối với Ethereum và Bitcoin đã thu hút sự chú ý—trích dẫn xác suất 20% rằng máy tính lượng tử có thể phá vỡ mã hóa hiện tại trước năm 2030—những tiếng nói cân nhắc hơn như Nick Szabo lại cung cấp góc nhìn quan trọng về cách ngành công nghiệp thực sự nên phản ứng. Cuộc tranh luận không thực sự về việc máy tính lượng tử có gây ra mối đe dọa hay không; đó là về mức độ cấp bách, phương pháp tiếp cận và tránh những sai lầm do hoảng loạn gây ra có thể nguy hiểm hơn chính mối đe dọa đó.

Thực tế kỹ thuật: ECDSA dưới sự bao vây của lượng tử

Kiến trúc bảo mật của Ethereum và Bitcoin dựa trên ECDSA (Thuật toán Chữ ký số Đường cong Elliptic) sử dụng đường cong secp256k1. Nguyên tắc mã hóa đơn giản: một khoá riêng tạo ra khoá công khai tương ứng thông qua phép biến đổi toán học dễ thực hiện theo một chiều nhưng khó thực hiện ngược lại—ít nhất là với máy tính cổ điển.

Máy tính lượng tử về cơ bản thay đổi phép tính này. Thuật toán Shor, được đề xuất vào năm 1994, có thể giải quyết vấn đề logarit rời rạc trong thời gian đa thức bằng cách sử dụng bộ xử lý lượng tử. Khi một máy tính lượng tử đạt đủ khả năng qubit, nó có thể lý thuyết suy ra khoá riêng từ các khoá công khai đã công khai trên blockchain.

Điểm yếu thực tế không xuất hiện khi địa chỉ được tạo ra, mà khi thực hiện giao dịch. Một địa chỉ chưa sử dụng chỉ tiết lộ một hàm băm của khoá công khai (chống lượng tử), nhưng một giao dịch đã tiêu dùng sẽ tiết lộ khoá công khai thực sự, tạo ra một bề mặt tấn công lý thuyết cho khả năng lượng tử trong tương lai. Sự phân biệt này quan trọng: phần lớn các khoản nắm giữ không hoạt động vẫn được bảo vệ ngay cả trong tương lai có khả năng lượng tử, nhưng các địa chỉ đang hoạt động đối mặt với rủi ro thực sự về lộ diện.

Thành tựu lượng tử của Google: Tiến bộ mà không hoảng loạn

Vi xử lý Willow của Google tháng 12 năm 2024 là một thành tựu kỹ thuật đáng kể. Hệ thống 105 qubit hoàn thành các phép tính trong chưa đầy năm phút, những phép tính này sẽ mất khoảng 10 septillion (10²⁵) năm trên siêu máy tính ngày nay. Quan trọng hơn, Willow đã thể hiện “dưới ngưỡng” sửa lỗi lượng tử—một cột mốc mà các nhà nghiên cứu theo đuổi gần ba thập kỷ—nơi các qubit bổ sung thực sự giảm thiểu lỗi thay vì làm tăng chúng.

Tuy nhiên, bối cảnh là điều quan trọng. Hartmut Neven, giám đốc của Google Quantum AI, rõ ràng tuyên bố rằng Willow không thể phá vỡ mã hóa hiện đại. Thỏa thuận học thuật chỉ ra rằng việc xâm phạm mã hóa đường cong elliptic 256-bit trong khung thời gian thực tế sẽ cần hàng chục đến hàng trăm triệu qubit vật lý. Các hệ thống hiện tại hoạt động khoảng 100-1000 qubit. Các lộ trình ngành công nghiệp dự kiến máy tính lượng tử chịu lỗi có thể xuất hiện vào năm 2029-2030, nhưng còn nhiều khoảng cách kỹ thuật đáng kể.

Con đường chuyển đổi đã tồn tại

Ngành công nghiệp mã hóa đã có các lựa chọn chống lượng tử. NIST đã hoàn thiện các tiêu chuẩn mã hóa hậu lượng tử đầu tiên vào năm 2024: ML-KEM cho bao bọc khoá, ML-DSA và SLH-DSA cho chữ ký số. Các thuật toán này, dựa trên toán học lattice và hàm băm, vẫn chống lại các cuộc tấn công của Shor ngay cả khi sử dụng bộ xử lý lượng tử mở rộng.

Các dự án tiền điện tử đã bắt đầu thử nghiệm vận hành. Khung khung tài khoản trừu tượng của Ethereum (ERC-4337) cho phép chuyển đổi người dùng từ các tài khoản sở hữu bên ngoài truyền thống sang ví hợp đồng thông minh có thể nâng cấp, cho phép thay đổi sơ đồ chữ ký mà không cần di chuyển địa chỉ. Một số dự án đã thể hiện các ví chống lượng tử dựa trên Lamport và XMSS.

Dữ liệu phát triển thực tế hỗ trợ khả năng thực thi: testnet của Naoris Protocol, triển khai đầu năm 2025, được cho là đã xử lý hơn 100 triệu giao dịch an toàn hậu lượng tử trong khi phát hiện và giảm thiểu hơn 600 triệu mối đe dọa an ninh trong thời gian thực. Hạ tầng có khả năng hỗ trợ hệ thống hậu lượng tử không phải là lý thuyết—nó đã vận hành và đang mở rộng.

Các kế hoạch khẩn cấp của Buterin và các biện pháp dự phòng hợp lý

Bài đăng của Vitalik Buterin năm 2024 trong Ethereum Research đã đề ra các thủ tục khẩn cấp đáng tin cậy nếu mối đe dọa lượng tử bất ngờ xuất hiện. Các thủ tục này bao gồm quay lại chuỗi về trạng thái trước cuộc tấn công, tạm thời đóng băng các tài khoản sở hữu bên ngoài phụ thuộc vào ECDSA, và các lộ trình chuyển đổi sử dụng bằng chứng không kiến thức để xác nhận quyền sở hữu seed, cho phép chuyển sang ví hợp đồng thông minh chống lượng tử.

Các cơ chế này thể hiện sự chuẩn bị dự phòng thận trọng chứ không phải phản ứng hoảng loạn. Chúng thừa nhận khả năng này mà không thúc đẩy quá nhanh các thay đổi có thể tạo ra các lỗ hổng mới.

Trí tuệ của Nick Szabo: Chiến lược phòng thủ dài hạn

Nick Szabo, một nhà tiên phong trong lĩnh vực mật mã và lý thuyết hợp đồng thông minh, đưa ra một cách nhìn khác không bác bỏ mối đe dọa mà chỉ điều chỉnh mức độ cấp bách của nó. Szabo nhấn mạnh rằng an ninh của tiền điện tử về cơ bản sẽ cải thiện theo thời gian—không chỉ vì sẵn sàng lượng tử, mà còn vì các đặc tính vốn có của blockchain. Ông dùng một phép ẩn dụ thuyết phục: mỗi khối mới thêm vào hoạt động như một hổ phách tích tụ quanh một giao dịch, khiến nó ngày càng khó bị xóa bỏ qua bất kỳ cuộc tấn công nào, kể cả có khả năng lượng tử.

Szabo thừa nhận rủi ro lượng tử là “dần dần không thể tránh khỏi” trong khi lưu ý rằng các mối đe dọa pháp lý, xã hội và quản trị ngay lập tức xứng đáng được chú ý ngang hoặc nhiều hơn. Quan điểm của ông không phản đối việc chuyển đổi hậu lượng tử; đó là ủng hộ các lộ trình thực tế và thực thi có phương pháp hơn là phản ứng cấp tốc có thể gây ra các lỗ hổng bảo mật tồi tệ hơn chính mối đe dọa lượng tử.

Sự đồng thuận đang hình thành: Bắt đầu chuyển đổi mà không hoảng loạn

Adam Back, CEO Blockstream và kiến trúc sư Bitcoin, cũng lập luận rằng mối đe dọa lượng tử hoạt động trên khung thời gian hơn một thập kỷ và ủng hộ “nghiên cứu đều đặn thay vì thay đổi gấp gáp hoặc gây rối loạn giao thức.” Mối quan tâm của ông phản ánh kinh nghiệm hợp lệ: các sửa đổi thủ tục khẩn cấp, đặc biệt trong các mạng phân quyền, thường tạo ra các lỗ hổng không lường trước.

Sự đồng thuận của ngành đang hình thành dựa trên các quan điểm này, gợi ý một con đường trung dung: bắt đầu chuyển đổi chống lượng tử ngay lập tức vì các mạng phân quyền cần nhiều năm để đạt được đồng thuận và thực thi, nhưng ưu tiên phát triển có phương pháp hơn là các cuộc đại tu phản ứng.

Hướng dẫn thực tế cho các thành viên tiền điện tử

Đối với các nhà giao dịch hoạt động và người thường xuyên thực hiện giao dịch, ý nghĩa vẫn rõ ràng: tiếp tục hoạt động bình thường trong khi theo dõi các tiến bộ của các giao thức. Đối với các nhà nắm giữ dài hạn, chiến lược có chút thay đổi:

Ưu tiên các hệ thống lưu trữ và hạ tầng ví được thiết kế để linh hoạt mã hóa—các hệ thống cho phép nâng cấp sơ đồ chữ ký mà không cần tạo địa chỉ mới. Giảm thiểu việc tái sử dụng địa chỉ, giảm số lượng khoá công khai dễ bị lộ diện có thể bị khai thác trong tương lai. Theo dõi các quyết định và thời điểm chuyển đổi hậu lượng tử của Ethereum, chuẩn bị chuyển đổi các khoản nắm giữ khi các công cụ đã được kiểm tra, xác thực và sẵn sàng vận hành thay vì vội vàng áp dụng các hệ thống thử nghiệm.

Toán học của quản lý rủi ro

Xác suất 20% mối đe dọa lượng tử trước năm 2030 hàm ý hợp lý rằng có 80% khả năng rằng an ninh mã hóa vẫn còn nguyên trong khoảng thời gian đó. Trong thị trường vốn hóa vượt quá 3 nghìn tỷ đô la, ngay cả rủi ro đuôi 20% về thất bại an ninh thảm khốc cũng đáng để quan tâm nghiêm túc. Tuy nhiên, sự chú ý này khác biệt cơ bản so với việc thúc đẩy nhanh quá trình.

Như cả Buterin và Szabo đều gợi ý qua các lý luận khác nhau, các mối đe dọa từ máy tính lượng tử nên được tiếp cận như các kỹ sư xử lý rủi ro địa chấn hoặc lũ lụt: ít có khả năng đe dọa hạ tầng trong năm nay, nhưng đủ khả năng xảy ra trong dài hạn để cần tính đến trong thiết kế nền tảng. Việc chuyển đổi sang mã hóa hậu lượng tử là một bước tiến thiết yếu của hạ tầng—tiến hành một cách cẩn trọng thay vì tuyệt vọng.