Đột phá chip lượng tử: Blockchain đối mặt với thách thức mới

Gần đây, một công ty công nghệ nổi tiếng đã ra mắt chip máy tính lượng tử thế hệ mới mang tên Willow. Chip này có 105 qubit, đạt hiệu suất tốt nhất trong cùng loại trong hai bài kiểm tra chuẩn: sửa lỗi lượng tử và mẫu mạch ngẫu nhiên. Đặc biệt trong bài kiểm tra mẫu mạch ngẫu nhiên, Willow chỉ mất 5 phút để hoàn thành nhiệm vụ tính toán mà siêu máy tính truyền thống cần 10^25 năm để hoàn thành, con số này thậm chí còn vượt quá tuổi thọ của vũ trụ đã biết.

Một bước đột phá quan trọng của Willow là giảm tỷ lệ lỗi xuống mức giảm theo cấp số nhân và dưới một ngưỡng quan trọng nào đó. Điều này được coi là điều kiện tiên quyết quan trọng để đạt được máy tính lượng tử thực dụng quy mô lớn. Người đứng đầu nhóm nghiên cứu và phát triển cho biết, Willow là hệ thống đầu tiên dưới ngưỡng, cho thấy tính khả thi của máy tính lượng tử thực dụng quy mô lớn.

Thành tựu này không chỉ thúc đẩy sự phát triển của tính toán lượng tử mà còn có ảnh hưởng sâu sắc đến nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong lĩnh vực Blockchain và tiền điện tử. Mặc dù hiện tại 105 qubit của Willow vẫn còn quá ít để phá vỡ các thuật toán mã hóa được sử dụng trong Bitcoin và các loại tiền điện tử khác, nhưng nó báo hiệu sự xuất hiện của máy tính lượng tử quy mô lớn, điều này đặt ra những thách thức mới cho hệ thống an ninh của tiền điện tử.

Trong giao dịch Bitcoin, thuật toán chữ ký số Elliptic Curve (ECDSA) và hàm băm SHA-256 được sử dụng rộng rãi. Nghiên cứu cho thấy, các thuật toán lượng tử có thể phá vỡ những thuật toán này, đặc biệt là ECDSA có thể bị phá vỡ chỉ với khoảng triệu qubit lượng tử. Điều này có nghĩa là, một khi có đủ máy tính lượng tử mạnh mẽ, kẻ tấn công có thể phá vỡ khóa riêng trong thời gian ngắn và kiểm soát Bitcoin tương ứng.

Đối mặt với mối đe dọa tiềm tàng này, việc phát triển công nghệ blockchain kháng lượng tử trở nên ngày càng quan trọng. Mật mã hậu lượng tử (PQC) là một loại thuật toán mật mã mới có khả năng chống lại các cuộc tấn công của máy tính lượng tử, được coi là chìa khóa để bảo vệ an toàn lâu dài cho blockchain và tiền điện tử. Một số tổ chức nghiên cứu đã đạt được tiến bộ trong lĩnh vực này, bao gồm việc hoàn thành xây dựng khả năng mật mã hậu lượng tử cho toàn bộ quy trình của blockchain, phát triển thư viện mật mã hỗ trợ nhiều thuật toán mật mã hậu lượng tử tiêu chuẩn, cũng như nghiên cứu và phát triển các giao thức chữ ký ngưỡng phân tán hậu lượng tử hiệu quả.

Mặc dù hiện tại máy tính lượng tử vẫn chưa thể trực tiếp đe dọa các hệ thống mã hóa hiện có, nhưng với sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ, những thách thức trong tương lai không thể bị xem nhẹ. Cách chuẩn bị cho sự xuất hiện của thời đại máy tính lượng tử và nâng cấp hệ thống Blockchain lên cấp độ chống lượng tử đã trở thành mối quan tâm chung của cả giới công nghệ và tài chính. Đây không chỉ là một thách thức về mặt công nghệ, mà còn liên quan đến sự an toàn và ổn định trong tương lai của toàn bộ hệ sinh thái tiền điện tử.