Nguy cơ máy tính lượng tử áp sát, ngành tiền số gấp rút gia cố “lá chắn” bảo mật

Nếu trước đây giới công nghệ tin rằng phải mất hơn một thập kỷ nữa máy tính lượng tử mới đủ sức phá vỡ các hệ thống mã hóa hiện hành thì những nghiên cứu mới từ Google, Citigroup cùng nhiều tổ chức khác cho thấy mốc thời gian này đang được rút ngắn đáng kể.

Điều đó khiến các công ty tiền số và các nhà phát triển blockchain bắt đầu lên kế hoạch chuyển đổi sang các chuẩn mật mã chống lượng tử (post-quantum cryptography) – một quá trình được đánh giá sẽ kéo dài nhiều năm và đòi hỏi thay đổi sâu rộng hạ tầng của toàn bộ hệ sinh thái.

MÁY TÍNH LƯỢNG TỬ TRỞ THÀNH MỐI ĐE DỌA HIỆN HỮU ĐỐI VỚI TIỀN MÃ HÓA

Theo hãng tin Reuters, thị trường tiền mã hóa toàn cầu hiện có quy mô khoảng 2.000 tỷ USD, vận hành trên nền tảng blockchain với các cơ chế mã hóa được phát triển từ nhiều thập kỷ trước. Chính nền tảng bảo mật này là yếu tố đảm bảo tính toàn vẹn của các giao dịch và quyền sở hữu tài sản số.

Tuy nhiên, sự xuất hiện của máy tính lượng tử đang đặt nền móng bảo mật đó trước một thách thức chưa từng có.

Khác với các máy tính truyền thống, máy tính lượng tử có khả năng xử lý những bài toán toán học cực kỳ phức tạp với tốc độ vượt trội. Nếu đạt đủ quy mô và sức mạnh, chúng có thể giải mã các thuật toán mã hóa vốn được xem là an toàn hiện nay, từ đó mở đường cho việc giả mạo chữ ký số, chiếm quyền kiểm soát ví điện tử và thực hiện các giao dịch trái phép.

Mặc dù công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển, mối lo của ngành tiền số đã gia tăng đáng kể sau khi Google công bố nghiên cứu vào tháng 3, cho thấy máy tính lượng tử có thể phá vỡ các hệ thống mã hóa sớm hơn nhiều so với các dự báo trước đó.

Google hiện nhận định các máy tính lượng tử đủ khả năng bẻ khóa các phương thức mã hóa phổ biến có thể xuất hiện vào khoảng năm 2029. Trước đây, giới chuyên môn từng cho rằng điều này chỉ xảy ra sau ít nhất một thập kỷ nữa.

Các nghiên cứu gần đây của Citigroup cùng nhiều tổ chức khác cũng đi đến kết luận rằng sự phát triển đồng thời của máy tính lượng tử và trí tuệ nhân tạo (AI) đang rút ngắn đáng kể khoảng thời gian trước khi tiền mã hóa trở thành mục tiêu dễ bị tấn công.

Mối lo này không chỉ giới hạn trong ngành tài chính. Nhằm tăng cường năng lực cạnh tranh về công nghệ lượng tử, Tổng thống Mỹ Donald Trump đã ban hành các sắc lệnh hành pháp trong tháng trước nhằm thúc đẩy năng lực nghiên cứu và phát triển lượng tử của nước này.

Theo Chris Tam, Giám đốc đổi mới lượng tử của BTQ Technologies, công ty chuyên về bảo mật lượng tử, đây là "mối đe dọa trực tiếp và mang tính sống còn nhất" đối với các mạng lưới tiền mã hóa.

BLOCKCHAIN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ MÃ HÓA CŨ, BITCOIN ĐỐI MẶT RỦI RO LỚN NHẤT

Phần lớn các blockchain hiện nay vẫn dựa trên hệ thống mật mã đường cong elliptic (Elliptic Curve Cryptography – ECC), một công nghệ đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ để tạo khóa công khai, khóa riêng tư và chữ ký số nhằm xác minh quyền sở hữu tài sản cũng như phê duyệt giao dịch.

Trong cơ chế này, khóa công khai được tạo ra từ khóa riêng tư. Trên nhiều blockchain, khóa công khai sẽ được công khai sau khi tài sản được sử dụng hoặc chuyển đi.

Với các máy tính truyền thống, việc suy ngược từ khóa công khai để tìm ra khóa riêng tư gần như bất khả thi. Tuy nhiên, một máy tính lượng tử đủ mạnh hoàn toàn có thể thực hiện phép tính này, từ đó tạo ra chữ ký số giả và thực hiện các giao dịch gian lận.

Đây là rủi ro đặc biệt nghiêm trọng đối với blockchain công khai bởi các giao dịch tiền mã hóa gần như không thể đảo ngược, khác với nhiều hệ thống thanh toán truyền thống vốn vẫn có cơ chế hủy hoặc hoàn tiền.

Utkarsh Ahuja, đối tác điều hành tại quỹ đầu tư Moon Pursuit Capital, nhận định tiền mã hóa là lĩnh vực chịu rủi ro lớn nhất bởi blockchain có tính minh bạch và lưu trữ vĩnh viễn. Mọi giao dịch đều được ghi lại công khai, tạo điều kiện cho các cuộc tấn công nếu công nghệ lượng tử đủ khả năng khai thác các dữ liệu này.

Bitcoin được đánh giá là dễ bị tổn thương nhất trước nguy cơ trên. Sau 17 năm hoạt động, mạng lưới này đã tích lũy số lượng rất lớn khóa công khai xuất hiện trong lịch sử giao dịch.

Theo một bản nghiên cứu đang được hoàn thiện vào tháng 6/2026 của nhà nghiên cứu độc lập Ahmed Raza Muhammad Umer, khoảng 35% lượng Bitcoin đang lưu hành có thể đối mặt nguy cơ bị tấn công khi máy tính lượng tử đủ mạnh xuất hiện. Một số nghiên cứu khác công bố trong năm ngoái thậm chí đưa ra ước tính lên tới 50%.

Cristiano Ventricelli, Phó Chủ tịch kiêm chuyên gia phân tích tài sản số của Moody's Ratings, cảnh báo chỉ cần xảy ra một vụ tin tặc đánh cắp lượng lớn tiền mã hóa rồi bán tháo trên thị trường cũng đủ khiến giá lao dốc mạnh.

"Toàn bộ thị trường đều sẽ chịu tác động", ông nhận định.

Lo ngại này đã bắt đầu ảnh hưởng đến quyết định đầu tư của một số tổ chức tài chính.

Christopher Wood, Giám đốc chiến lược cổ phiếu toàn cầu của Jefferies, cho biết trong bản tin đầu năm ông đã loại bỏ tỷ trọng đầu tư 10% vào Bitcoin khỏi danh mục mẫu vì đánh giá nguy cơ từ máy tính lượng tử là mối đe dọa mang tính tồn tại trong dài hạn.

CUỘC ĐUA NÂNG CẤP BLOCKCHAIN BẮT ĐẦU

Dù vậy, phần lớn chuyên gia vẫn tin ngành tiền mã hóa còn đủ thời gian để thích ứng.

Utkarsh Ahuja cùng nhiều chuyên gia khác nhận định sẽ phải mất thêm vài năm nữa trước khi máy tính lượng tử thực sự có thể bẻ khóa blockchain trên quy mô thực tế. Khoảng thời gian này cho phép ngành chuyển dần sang các thuật toán mật mã hậu lượng tử – nhóm thuật toán được thiết kế để chống lại các cuộc tấn công từ máy tính lượng tử.

Nhiều công ty tiền mã hóa và các nhà phát triển blockchain đã bắt đầu xây dựng kế hoạch nâng cấp hệ thống theo hướng này.

Tuy nhiên, không ít lãnh đạo doanh nghiệp cũng cảnh báo việc triển khai quá sớm có thể tạo ra những rủi ro mới bởi các tiêu chuẩn mật mã hậu lượng tử vẫn đang tiếp tục được hoàn thiện.

Một trong những trở ngại lớn là chữ ký số hậu lượng tử thường có kích thước lớn hơn đáng kể so với chữ ký số truyền thống. Điều này đồng nghĩa yêu cầu lưu trữ và băng thông sẽ tăng lên, kéo theo chi phí vận hành cao hơn và có thể ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.

Theo Zach Pandl, Giám đốc nghiên cứu của công ty quản lý tài sản số Grayscale, vấn đề sẽ đặc biệt rõ rệt đối với các blockchain có giới hạn kích thước khối dữ liệu như Bitcoin. Tuy nhiên, ông tin rằng các giải pháp kỹ thuật cuối cùng sẽ được tìm ra.

"Đây là một thách thức về mặt kỹ thuật, nhưng các giải pháp kỹ thuật cũng đã xuất hiện trên bàn thảo luận", ông nói.

Quá trình chuyển đổi được dự báo sẽ kéo dài nhiều năm. Một lãnh đạo cấp cao phụ trách an ninh mạng của một doanh nghiệp tiền mã hóa lớn cho biết công ty của ông cần khoảng hai năm để hoàn tất việc nâng cấp khả năng chống tấn công lượng tử.

Theo ông, quy mô của quá trình này tương tự cuộc khắc phục sự cố Y2K vào cuối thế kỷ trước, khi thế giới đã chi hơn 300 tỷ USD để xử lý lỗi chuyển đổi thiên niên kỷ.

Thách thức còn lớn hơn đối với blockchain bởi đây là các hệ thống phi tập trung, nơi mọi thay đổi lớn đều phải nhận được sự đồng thuận của cộng đồng. Việc đạt được thống nhất về giải pháp kỹ thuật và thời điểm triển khai không hề đơn giản.

Theo các chuyên gia, hiện chưa có blockchain nào trong số 20 mạng lưới lớn nhất thế giới triển khai đầy đủ thuật toán chữ ký số hậu lượng tử.

Đối với Bitcoin, cộng đồng phát triển vẫn chưa thống nhất nên lựa chọn giải pháp nào cũng như thời điểm bắt đầu nâng cấp.

Trong khi đó, Ethereum Foundation cho biết mục tiêu của mạng Ethereum là đạt khả năng bảo vệ hoàn toàn trước máy tính lượng tử vào năm 2029.

Christopher Smith, CEO của Quantus – một blockchain đã tích hợp mật mã hậu lượng tử – cảnh báo kịch bản đáng lo nhất là công nghệ lượng tử phát triển nhanh hơn dự báo. "Điều đáng sợ nhất là ngày đó đến sớm hơn tất cả những gì chúng ta đang nghĩ."

Một trong những đơn vị tiên phong là Algorand Foundation. Tổ chức này đã công bố lộ trình hậu lượng tử vào tháng trước và dự kiến bắt đầu hỗ trợ các tài khoản sử dụng mật mã hậu lượng tử ngay trong năm nay.

Theo Giám đốc công nghệ Bruno Martins, việc hành động từ bây giờ là lựa chọn cần thiết để chuẩn bị cho tương lai. "Chúng tôi cho rằng đã đến lúc phải bắt đầu, bởi một tổ chức có trách nhiệm luôn cần có kế hoạch từ sớm", ông nói.