Nghiên cứu mới khẳng định máy tính lượng tử không thể phá vỡ khai thác Bitcoin

Một nghiên cứu học thuật mới đang thách thức một trong những rủi ro được thảo luận rộng rãi nhất của tiền điện tử — đó là việc máy tính lượng tử một ngày nào đó có thể áp đảo hệ thống khai thác của Bitcoin.

Bài báo có tiêu đề Kardashev-scale Quantum Computing for Bitcoin Mining (tạm dịch: Điện toán lượng tử cấp độ Kardashev cho khai thác Bitcoin), nhận thấy rằng mặc dù các thuật toán lượng tử về mặt lý thuyết có thể tăng tốc độ khai thác, nhưng các yêu cầu trong thực tế khiến một cuộc tấn công như vậy không thể thực hiện được ở bất kỳ quy mô nào có thể dự đoán trước.

Thay vào đó, nghiên cứu chỉ ra một rủi ro lượng tử khác, đáng tin cậy hơn — rủi ro nhắm vào các nền tảng mật mã của Bitcoin thay vì quá trình khai thác của nó.

Lợi thế khai thác lượng tử sụp đổ trong thực tế

Ý tưởng đằng sau việc khai thác lượng tử bắt nguồn từ thuật toán Grover, vốn có thể tăng tốc các quy trình tìm kiếm. Áp dụng vào Bitcoin, về lý thuyết, điều này có thể cho phép các thợ đào lượng tử tìm thấy các khối hợp lệ nhanh hơn so với các máy tính truyền thống.

Tuy nhiên, nghiên cứu lập luận rằng lợi thế này sẽ sụp đổ dưới các ràng buộc của thế giới thực.

Khai thác lượng tử sẽ đòi hỏi các hoạt động băm có thể đảo ngược phức tạp, sửa lỗi sâu rộng và các hệ thống phối hợp cao độ hoạt động trong khung thời gian 10 phút của mỗi khối Bitcoin.

Mỗi yếu tố này đều làm tăng đáng kể chi phí vận hành, làm giảm lợi thế về tốc độ thực tế.

Ngay cả theo những giả định lạc quan nhất, các nguồn lực cần thiết là cực kỳ lớn. Bài báo ước tính rằng một thiết lập khai thác lượng tử khả thi sẽ đòi hỏi hàng triệu qubit và mức tiêu thụ năng lượng tương đương quy mô của một lưới điện quốc gia.

Với mức độ khó hiện tại của Bitcoin, những yêu cầu đó tiệm cận với yêu cầu của một nền văn minh loại II theo thang Kardashev, vốn có khả năng khai thác năng lượng ở quy mô ngôi sao.

Nói tóm lại, khoảng cách giữa lý thuyết và thực tế vẫn còn rất lớn.

Ràng buộc thực sự: thời gian và quy mô

Quá trình khai thác Bitcoin không chỉ là về sức mạnh tính toán — nó còn bị ràng buộc bởi thời gian.

Bởi vì mạng lưới điều chỉnh độ khó để duy trì khoảng thời gian tạo khối xấp xỉ 10 phút, bất kỳ thợ đào nào cũng phải hoạt động trong một khung thời gian cố định. Điều này giới hạn lợi thế mà một hệ thống lượng tử có thể khai thác từ khả năng tìm kiếm nhanh hơn.

Để vượt qua điều này, một kẻ tấn công lượng tử sẽ cần vận hành các đội máy tính khổng lồ song song, làm tăng đáng kể nhu cầu về cả năng lượng và phần cứng. Vấn đề mở rộng quy mô này càng làm yếu đi tính khả thi của khai thác lượng tử như một mối đe dọa thực tế.

Một rủi ro lượng tử khác xuất hiện

Mặc dù nghiên cứu bác bỏ việc khai thác lượng tử vì tính phi thực tế, nhưng nó lại nhấn mạnh một mối quan ngại cấp bách hơn — an ninh mật mã.

Máy tính lượng tử chạy thuật toán Shor cuối cùng có thể phá vỡ hệ thống mật mã khóa công khai được sử dụng để bảo mật ví Bitcoin.

Không giống như khai thác, hướng tấn công này không phụ thuộc vào việc cạnh tranh với sức mạnh băm trên toàn mạng lưới, khiến nó trở thành một rủi ro trực tiếp và hợp lý hơn.

Sự khác biệt này là rất quan trọng, vì nó chuyển trọng tâm của các cuộc thảo luận liên quan đến lượng tử trong tiền điện tử từ sự thống trị khai thác sang các nâng cấp bảo mật dài hạn.

Định hình lại cuộc tranh luận về lượng tử

Các phát hiện cho thấy những lo ngại về việc máy tính lượng tử chiếm quyền kiểm soát khai thác Bitcoin có thể đã đặt sai chỗ.

Thay vì gây ra mối đe dọa tức thời đối với sự đồng thuận của mạng lưới, điện toán lượng tử có nhiều khả năng thách thức cách các tài sản kỹ thuật số được bảo mật ở cấp độ ví.

Đối với ngành công nghiệp này, điều đó ngụ ý rằng việc chuẩn bị cho tương lai của Bitcoin có thể ít phụ thuộc vào động lực khai thác hơn mà phụ thuộc nhiều hơn vào việc chuyển đổi sang mật mã kháng lượng tử.

Tóm tắt cuối cùng

• Nghiên cứu mới cho thấy máy tính lượng tử khó có khả năng làm gián đoạn việc khai thác Bitcoin, vì các ràng buộc trong thế giới thực đã loại bỏ hầu hết các lợi thế lý thuyết.
• Mối đe dọa lượng tử đáng tin cậy hơn nằm ở các lỗ hổng mật mã, chuyển trọng tâm sang các nâng cấp bảo mật dài hạn thay vì cạnh tranh khai thác.