Các nhà nghiên cứu tại công ty máy tính lượng tử Alice & Bob ước tính rằng một máy với khoảng 30.000 qubit vật lý có thể phá vỡ mật mã bảo vệ ví bitcoin trong chưa đầy một giờ, sử dụng ít phần cứng hơn nhiều so với các mô hình trước đây từng đề xuất.
Google đã ước tính vào tháng Ba rằng một máy tính lượng tử trong tương lai sẽ cần ít hơn 500.000 qubit vật lý để phá mã hóa bitcoin, giảm từ các ước tính trước đó ở mức hàng triệu. Ước tính mới của Alice & Bob là 29.588 qubit thấp hơn khoảng 17 lần so với con số trước đó của Google, mặc dù hai nghiên cứu này sử dụng các thiết kế phần cứng và giả định khác nhau.
Các phát hiện cho thấy sức mạnh tính toán cần thiết để đe dọa bitcoin có thể nhỏ hơn so với dự kiến trước đây, đồng thời có thể khiến các cuộc tấn công như vậy trở nên gần với thực tế hơn so với những gì từng được tin.
Nghiên cứu của Alice & Bob cũng làm dấy lên mối lo ngại về bitcoin BTC$80,240.86 được lưu giữ tại các địa chỉ mà khóa công khai đã bị lộ. Khóa công khai cho phép mạng Bitcoin xác minh giao dịch mà không tiết lộ khóa riêng được sử dụng để ủy quyền chi tiêu. Một máy tính lượng tử mạnh mẽ có thể tiềm năng đi ngược từ khóa công khai để khôi phục khóa riêng đó và đánh cắp số bitcoin.
“Vâng, việc di chuyển cần bắt đầu ngay bây giờ là vô cùng quan trọng,” Dahmun Goudarzi, chuyên gia phân tích mật mã cấp cao tại Alice & Bob, cho biết với CoinDesk. “Chúng tôi biết nhiệm vụ này có thể khó khăn và kéo dài đến mức nào, và bài báo này cho thấy thuật toán Shor có thể được thực thi sớm hơn chúng ta tưởng.”
Cuộc tấn công sẽ mất khoảng 62 phút, so với thời gian khối trung bình của bitcoin là 10 phút. Điều này khiến nó quá chậm để có thể đánh cắp tiền từ một giao dịch trước khi nó được xác nhận. Khi được hỏi liệu việc thêm nhiều qubit hơn có thể giảm thời gian xuống dưới 10 phút hay không, Goudarzi cho biết nhóm của ông chưa hoàn thành các phép tính cần thiết.
“Không có sàn kiến trúc nào,” Goudarzi, người sở hữu bằng tiến sĩ về mật mã học, cho biết. Ông cũng cho biết thêm các công việc tiếp theo có thể tạo ra các ước tính tương đương với nghiên cứu trước đây của Google, vốn mô phỏng một cuộc tấn công mất khoảng chín phút.
Sự khác biệt này quan trọng vì bitcoin đối mặt với hai loại rủi ro lượng tử: các giao dịch đang chờ xác nhận và BTC được giữ tại các địa chỉ mà khóa công khai đã bị lộ. Loại sau sẽ cho phép kẻ tấn công nhiều thời gian hơn để suy ra khóa riêng.
Hơn 6 triệu bitcoin đang được lưu giữ sau các khóa công khai bị lộ, do đó dễ bị tổn thương, khiến những tài sản này trở thành mục tiêu tiềm năng cho các cuộc tấn công lượng tử trong tương lai.
Gourdarzi nhấn mạnh rằng các phát hiện của Alice & Bob mang tính lý thuyết. Ông cho biết công ty của ông kỳ vọng các cải tiến phần cứng và nhu cầu tài nguyên giảm dần sẽ hội tụ vào đầu những năm 2030.
Điều đó để lại các nhà phát triển bitcoin đối mặt với lịch trình khó khăn: thay thế các chữ ký dễ bị tổn thương trên một mạng phi tập trung có thể mất nhiều năm, ngay cả khi các máy tính có khả năng khai thác chúng vẫn đang được phát triển.
Các nhà nghiên cứu tại Alice & Bob đã sử dụng thuật toán Shor, một phương pháp có thể cho phép các máy tính lượng tử đủ mạnh giải quyết các bài toán toán học mà các máy truyền thống không thể phá vỡ trong một khoảng thời gian thực tế.
Một qubit là đơn vị dữ liệu cơ bản của máy tính lượng tử, có thể đồng thời là 0 và 1, cho phép nó giải quyết các vấn đề phức tạp nhanh hơn nhiều so với máy tính thông thường, mà đơn vị dữ liệu cơ bản là bit, chỉ có thể là 0 hoặc 1, nhưng không thể đồng thời cả hai.