Tại sao điện toán lượng tử là mối đe dọa đối với Bitcoin và tiền điện tử?

Điện toán lượng tử đe dọabitcoin và tiền điện tử vì một lý do hẹp: một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể hoạt động ngược từ khóa chung của ví sang khóa riêng của nó, sau đó ký giao dịch và chuyển tiền. Phép toán làm cho việc đảo ngược đó thực tế là không thể đối với các máy tính ngày nay không thể chống lại được một cỗ máy lượng tử chạy đúng thuật toán.

Máy đó hiện chưa có. Nhưng cuộc trò chuyện đã thay đổi trong năm nay. Vào ngày 22 tháng 6,Tổng thống Trump đã ký hai lệnh điều hành về công nghệ lượng tử, một lệnh xây dựng một máy tính lượng tử mạnh mẽ và một lệnh củng cố các hệ thống liên bang chống lại các cuộc tấn công lượng tử. Ba tháng trước đó, Google Quantum AI đã công bố nghiên cứu cho thấy cuộc tấn công vào mật mã Bitcoin cần ít phần cứng hơn nhiều so với những gì các chuyên gia đã giả định. Cùng với nhau, việc thúc đẩy chính sách và nghiên cứu đã đưa lượng tử từ một nỗi lo xa vời thành một thời hạn mà mọi người hiện đang lên kế hoạch.

Chính xác thì điều gì đang có nguy cơ?

Hầu hết các tin tức đều sai phần này, vì vậy nó cần phải chính xác. Bitcoin và gần như mọi giao dịch an toàn trên chuỗi lớn bằng mật mã đường cong elip, đặc biệt là ECDSA trên đường cong secp256k1. Khóa chung của bạn rất dễ tính toán từ khóa riêng của bạn, nhưng việc đảo ngược bước đó là một vấn đề khó khăn để giữ an toàn cho tiền của bạn. Máy tính cổ điển không thể làm điều đó trong bất kỳ khung thời gian hữu ích nào.

Thuật toán Shor, do Peter Shor xuất bản năm 1994, đã thay đổi điều đó. Trên một máy tính lượng tử lớn, đã sửa lỗi, nó giải quyết nghịch đảo một cách hiệu quả, biến một bài toán khiến các máy cổ điển mất nhiều thời gian hơn tuổi của vũ trụ thành một bài toán chỉ mất vài phút. Đó là mối đe dọa cốt lõi và nó nhắm vào chữ ký số.

Phương pháp lượng tử thứ hai, Thuật toán Grover, thường được trích dẫn nhưng ở đây ít quan trọng hơn. Nó tăng tốc độ ép buộc của các hàm băm như SHA-256, mà Bitcoin sử dụng để khai thác và đánh địa chỉ. Điều đáng chú ý là việc tăng tốc chỉ theo phương pháp bậc hai, cắt gần như độ bảo mật 256-bit xuống mức tương đương 128-bit và mạng có thể tăng độ khó để bù đắp. Khai thác không phải là điểm yếu. Chữ ký là.

Tại sao Bitcoin đặc biệt lộ diện?

Lịch sử của Bitcoin hoạt động chống lại nó. Theo dữ liệu trên chuỗi được trích dẫn trong đề xuất của nhà phát triển Bitcoin, hơn 34% tổng số BTC, khoảng từ 6,5 đến 6,9 triệu xu, nằm trong các địa chỉ đã tiết lộ khóa công khai trên chuỗi kể từ ngày 1 tháng 3 năm 2026. Con số đó bao gồm khoảng 1,7 triệu BTC trong các đầu ra Pay-to-Public-Key ban đầu, một số trong đó được cho là thuộc về Satoshi Nakamoto.

Có hai hình dạng tấn công cần hiểu:

• Ở trạng thái nghỉ: Kẻ tấn công sử dụng máy tính lượng tử để lấy khóa riêng từ khóa chung đã được hiển thị trên chuỗi, giống như những đồng tiền ban đầu không hoạt động. Ở đây không có áp lực về thời gian, điều này khiến nó trở thành rủi ro trong ngắn hạn.
• Chi tiêu trên chi tiêu: Kẻ tấn công chặn một giao dịch trong mempool và giả mạo một giao dịch cạnh tranh trước khi giao dịch ban đầu được xác nhận. Trên các kiến ​​trúc lượng tử nhanh nhất, nghiên cứu đưa ra kết quả phái sinh chính trung bình khoảng 9 phút, so với thời gian tạo khối là 10 phút của Bitcoin. Theo các giả định có chủ ý có lợi cho kẻ tấn công (mục tiêu có một chữ ký, truyền khóa nhanh, không có biện pháp bảo vệ mạng), bài báo mô hình xác suất thành công chỉ dưới 41% mỗi khối. Tỷ lệ cược giảm mạnh trên các chuỗi nhanh hơn, xuống dưới 3% đối với các khối 2,5 phút của Litecoin, vì có ít thời gian hơn để hoàn thành phép toán. Kịch bản này vẫn cần máy nhanh hơn trường hợp ở trạng thái nghỉ.

Mối nguy hiểm không phải là chuỗi Bitcoin bị phá vỡ. Đó là hành vi trộm tiền trực tiếp, cộng với cú sốc niềm tin sẽ xảy ra nếu những đồng tiền cũ, được cho là đã mất đột nhiên bắt đầu di chuyển.

Bitcoin đang làm gì về nó?

BIP-360, được giao vào tháng 2 năm 2026 và đã có trong mạng thử nghiệm, giới thiệu loại đầu ra kháng lượng tử mới (được mô tả là Trả tiền theo lượng tử-kháng-Hash hoặc Trả tiền cho Merkle-Root). Nó bảo vệ các đồng tiền mới được tạo ra bằng cách giữ khóa dễ bị tổn thương ở ngoài chuỗi và thay vào đó sử dụng chữ ký hậu lượng tử được NIST phê duyệt.

BIP-361, được xuất bản ngày 14 tháng 4 năm 2026 bởi Jameson Lopp (@lopp) và năm đồng tác giả, đã giải quyết câu hỏi khó hơn về đồng tiền truyền thống mà BIP-360 không thể giúp được. Với tiêu đề "Di chuyển lượng tử sau và hoàng hôn chữ ký kế thừa", nó đưa ra một kế hoạch theo từng giai đoạn: khoảng ba năm sau khi kích hoạt, mạng sẽ ngừng cho phép gửi đến các loại địa chỉ cũ; khoảng hai năm sau đó, nó ngừng hoàn toàn tôn trọng các chữ ký cũ, đóng băng bất kỳ đồng tiền nào chưa bao giờ được di chuyển. Giai đoạn thứ ba, vẫn đang trong quá trình nghiên cứu, sẽ cho phép các chủ sở hữu hợp pháp lấy lại số tiền bị đóng băng bằng cách sử dụng bằng chứng không có kiến ​​thức gắn liền với cụm từ hạt giống của họ.

Đây là nơi văn hóa của Bitcoin va chạm với chính nó. Việc đóng băng tiền xu, thậm chí để bảo vệ chúng, đi ngược lại nguyên tắc "chìa khóa của bạn, tiền của bạn" mà nhiều người nắm giữ coi là thiêng liêng. Những người ủng hộ phản bác rằng không làm gì đảm bảo những đồng tiền đó sẽ bị đánh cắp sau này, đó là sự mất mát của chính nó và một sự hỗn loạn hơn. BIP-361 không có mốc thời gian kích hoạt và vẫn là bản nháp.

Phần còn lại của tiền điện tử được phơi bày như thế nào?

Lỗ hổng này có quy mô toàn ngành vì hầu hết các chuỗi đều dựa trên cùng một nhóm toán học đường cong elip.

Ethereum là người phản hồi tích cực nhất. Ethereum Foundation đã thành lập một nhóm Bảo mật hậu lượng tử chuyên dụng vào tháng 1 năm 2026 và Vitalik Buterin (@VitalikButerin) đã công bố lộ trình vào tháng 2, đặt tên cho bốn lớp bị lộ: chữ ký tài khoản (ECDSA), chữ ký xác thực (BLS), tính khả dụng của dữ liệu (cam kết KZG) và bằng chứng không có kiến ​​thức. Chiến lược hàng đầu của nó là trừu tượng hóa tài khoản thông qua EIP-8141, đang được xem xét cho đợt hard fork Hegotá vào nửa cuối năm 2026, cho phép các tài khoản cá nhân chọn sử dụng chữ ký an toàn lượng tử mà không buộc toàn bộ mạng phải chuyển đổi cùng một lúc. Về mặt đồng thuận, Ethereum có kế hoạch hoán đổi BLS lấy một sơ đồ dựa trên hàm băm có tên là LeanXMSS. Tổ chức đang nhắm mục tiêu vào cơ sở hạ tầng hậu lượng tử cốt lõi vào khoảng năm 2029.

Solana phải đối mặt với sự tiếp xúc tương tự thông qua chữ ký Ed25519 của nó. Hai nhóm khách hàng chính của nó, Anza và Firedancer, đều đã hội tụ về Falcon, một sơ đồ dựa trên mạng NIST và công bố kế hoạch di chuyển theo từng giai đoạn vào tháng 4 năm 2026.

Những dự án nào đã kháng cự hoặc đang tiến triển nhanh?

Một số chuỗi đáng được gắn thẻ ở đây, vì chúng được xây dựng an toàn lượng tử hoặc vì chúng có kế hoạch cụ thể:

• QRL (Sổ cái kháng lượng tử): An toàn lượng tử ngay từ đầu, sử dụng chữ ký XMSS dựa trên hàm băm. Vốn hóa nhỏ, nhưng thuần túy về mặt kỹ thuật đối với vấn đề này.
• thuật toán (ALGO): Xa nhất trong số các chuỗi lớn. Chữ ký Falcon đã được sản xuất để chứng minh trạng thái của nó, với chữ ký giao dịch Falcon đang được phát triển tích cực.
• sao (XLM): Xuất bản Kế hoạch chuẩn bị lượng tử vào ngày 9 tháng 6 năm 2026, bắt đầu bằng xác minh chữ ký ML-DSA trong hợp đồng thông minh Soroban, sau đó chọn tham gia những người ký an toàn lượng tử vào năm 2027.
• Sổ cái XRP: Đã công bố lộ trình bốn giai đoạn vào tháng 4 năm 2026 nhằm mục tiêu sẵn sàng hoàn toàn sau lượng tử vào năm 2028, với quá trình thử nghiệm trình xác nhận đang được tiến hành.
• Cardano (ADA): Đang chạy Dự án Nightstream, một nỗ lực dựa trên mạng bắt đầu bằng cách bảo vệ dữ liệu sổ cái lịch sử bằng các điểm kiểm tra sau lượng tử.
• Starknet: Bằng chứng STARK của nó đã dựa vào các hàm băm thay vì các đường cong elip, khiến chúng có khả năng kháng lượng tử theo thiết kế.

Bộ công cụ phổ biến là các tiêu chuẩn hậu lượng tử của NIST, được hoàn thiện vào tháng 8 năm 2024: FIPS 203 (ML-KEM), FIPS 204 (ML-DSA, còn gọi là Dilithium) và FIPS 205 (SLH-DSA hoặc SPHINCS+). Tiêu chuẩn của Falcon (FN-DSA) dự kiến ​​​​sẽ ra mắt vào khoảng năm 2027. Thách thức chung là những chữ ký này lớn hơn những gì các chuỗi sử dụng ngày nay, có nghĩa là các giao dịch lớn hơn và chi phí hiệu suất thực tế phải chịu.

Vậy bạn nên lo lắng đến mức nào?

Không hoảng loạn nhưng cũng không tự mãn. Ngày nay không có máy tính lượng tử liên quan đến mật mã nào tồn tại. Các máy tốt nhất hiện nay chạy vài nghìn qubit vật lý ồn ào với tối đa khoảng một trăm qubit logic được sửa lỗi. Bài báo của Google ước tính cuộc tấn công sẽ cần khoảng 1.200 đến 1.450 qubit logic và ít hơn 500.000 qubit vật lý, giảm khoảng 20 lần so với ước tính tốt nhất trước đó là khoảng 9 triệu. Đó là khoảng cách nhỏ hơn so với những gì lĩnh vực này tin tưởng cách đây một năm, nhưng vẫn là một khoảng cách lớn và phần cứng có khả năng chịu lỗi để vượt qua nó vẫn chưa tồn tại.

Ước tính cho cụm "Q-Day" vào khoảng cuối thập kỷ này. Google đặt ra thời hạn nội bộ là năm 2029 để di chuyển các hệ thống của riêng mình. Công ty nghiên cứu Project Eleven đặt đường cơ sở vào năm 2033. Nhà nghiên cứu Ethereum Justin Drake (@drakefjustin), đồng tác giả của bài báo trên Google, dự đoán tỷ lệ này ở mức 10% vào năm 2030 và 50% vào năm 2032.

Lý do cần quan tâm bây giờ là thời điểm chứ không phải sự sắp xảy ra. Việc di chuyển một mạng phi tập trung phải mất nhiều năm phối hợp và dữ liệu bị lộ có thể được thu thập một cách lặng lẽ ngay hôm nay để bẻ khóa khi một cỗ máy có khả năng xuất hiện, vấn đề "thu hoạch ngay, giải mã sau". Các chuỗi di chuyển sớm không phản ứng với một cuộc tấn công. Họ đang mua cho mình một chút đường băng. Mối đe dọa vẫn còn nhiều năm nữa. Công việc để đi trước nó cũng vậy, và đó là phần mà ngành công nghiệp cuối cùng đã ngừng trì hoãn.

Nguồn

• Nhà Trắng Sắc lệnh hành pháp "Mở ra biên giới tiếp theo của đổi mới lượng tử" được ký ngày 22 tháng 6 năm 2026, thiết lập nỗ lực QC-ADDS.
• Nextgov/FCW Báo cáo về lệnh thứ hai và thời hạn di chuyển sau lượng tử vào năm 2030 và 2031 cho các hệ thống liên bang.
• AI lượng tử của Google Ước tính tài nguyên để phá vỡ secp256k1: 1.200 đến 1.450 qubit logic và dưới 500.000 qubit vật lý.
• BIP-361 Di chuyển lượng tử sau và Hoàng hôn đặc trưng kế thừa, bao gồm con số nguồn cung tiếp xúc trên 34% và kế hoạch đóng băng theo từng giai đoạn.
• BIPs.dev Văn bản, tác giả và cấu trúc pha đầy đủ của BIP-361.
• ethereum.org Lộ trình hậu lượng tử của Ethereum, EIP-8141 và chiến lược trừu tượng hóa tài khoản.
• pq.ethereum.org Trung tâm nghiên cứu và danh sách ưu tiên của nhóm Hậu lượng tử của Ethereum Foundation.
• thuật toán Bằng chứng trạng thái do Falcon ký kể từ năm 2022, giao dịch mạng chính sau lượng tử đầu tiên và lộ trình phục hồi cuối năm 2027.
• sao Kế hoạch chuẩn bị lượng tử, được xuất bản vào ngày 9 tháng 6 năm 2026, với ML-DSA ở Soroban và quá trình di chuyển tài khoản theo giai đoạn.
• gợn sóng Lộ trình hậu lượng tử bốn giai đoạn của Sổ cái XRP hướng tới mục tiêu sẵn sàng hoàn toàn vào năm 2028.