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 máy tính lượng tử một ngày nào đó có thể áp đảo hệ thống khai thác của Bitcoin.

Bài báo có tiêu đề Khai thác lượng tử quy mô Kardashev cho việc 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 thế giới thực 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 — một rủi ro nhắm vào 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 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 hoạt động trong khung thời gian khối 10 phút của 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 dưới những giả định lạc quan, 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 với 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 sẽ khai thác năng lượng ở quy mô cấp 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 của 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 cách khối xấp xỉ 10 phút, bất kỳ thợ đào nào cũng phải hoạt động trong một khung thời gian cố định. Điều này hạn chế mức độ 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 móc khổng lồ song song, làm tăng đáng kể cả nhu cầu về năng lượng và phần cứng. Vấn đề quy mô này làm yếu đi thêm 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 khai thác lượng tử vì tính phi thực tế, nó lại nhấn mạnh một mối lo ngại cấp bách hơn — an ninh mật mã.

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

Không giống như khai thác, vectơ 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 phân 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 khung lại cuộc tranh luận về lượng tử

Các kết quả nghiên cứu cho thấy những lo ngại về việc máy tính lượng tử chiếm lĩnh việc khai thác Bitcoin có thể đã bị đặt nhầm 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 thức các tài sản kỹ thuật số được bảo mật ở cấp độ ví.

Đối với ngành công nghiệp, điều này ngụ ý rằng việc bảo vệ Bitcoin trong tương lai có thể ít phụ thuộc hơn vào động lực khai thác và phụ thuộc nhiều hơn vào việc chuyển đổi sang mật mã kháng lượng tử.