Trong một cuộc phỏng vấn sau sự kiện “Satoshi Spritz” diễn ra ở Turin (Ý) giữa tháng 4, Adam Back cho rằng sự xuất hiện của điện toán lượng tử có thể khiến cha đẻ Bitcoin Satoshi Nakamoto phải hành động để bảo vệ tài sản trong ví của mình. Back là một trong những chuyên gia bảo mật đời đầu, được Satoshi nhắc đến trong Whitepaper (Cáo bạch) của Bitcoin.
Back cho rằng máy tính lượng tử hiện nay chưa đủ mạnh để đe dọa đến sự an toàn của mạng Bitcoin nhưng trong tương lai mọi thứ có thể thay đổi. Ông ước tính trong khoảng 20 năm nữa, công nghệ lượng tử có thể phá vỡ được cấu trúc bảo mật phức tạp được Satoshi tạo ra. Khi đó những người nắm giữ Bitcoin buộc phải di chuyển tài sản đến các địa chỉ an toàn hơn dựa trên chữ ký kháng lượng tử.
Khi mối đe dọa đến gần, cộng đồng Bitcoin sẽ phải lựa chọn bỏ các địa chỉ cũ dễ bị tấn công để chuyển sang bản nâng cấp mới hoặc chấp nhận giữ nguyên và sẽ thành nạn nhân tiếp theo.
Back hy vọng áp lực từ máy tính lượng tử sẽ buộc người sáng lập ẩn danh của Bitcoin phải chuyển tiền khỏi ví.
Đồng xu biểu tượng Bitcoin trước tượng Satoshi Nakamoto
Satoshi Nakamoto được cho là đang sở hữu khoảng 1 triệu Bitcoin. Sau khi khởi chạy mạng và kêu gọi cộng đồng tham gia, ngày 26.4.2011, cha đẻ Bitcoin bất ngờ biến mất khỏi internet. Từ đó đến nay, dữ liệu trên blockchain cho thấy toàn bộ Bitcoin trong địa chỉ ví của ông cũng chưa từng được giao dịch. Điều này khiến nhiều người hoài nghi liệu Satoshi còn sống hay đã chết. Nếu còn sống, với lượng Bitcoin đang sở hữu, ông có thể là một trong những người giàu nhất thế giới.
Cơ chế bảo mật của Bitcoin
Back cũng lưu ý kịch bản máy tính lượng tử có buộc Satoshi Nakamoto hành động không còn phụ thuộc vào khả năng bảo mật của mạng blockchain trong tương lai. “Công nghệ vẫn là yếu tố then chốt, một số ý tưởng đề xuất tăng cường bảo mật cho Bitcoin, nó có thể khắc phục được các vấn đề liên quan đến lượng tử trong khi vẫn giữ được triết lý hoạt động của toàn mạng”, Back nói thêm.
Bitcoin dùng thuật toán chữ ký số mật mã đường cong Elliptic (ECDSA – Elliptic Curve Digital Signature Algorithm) để xây dựng Private Key (khóa riêng tư) và Public Key (khóa công khai). Trong khi khóa công khai được chia sẻ rộng rãi như một địa chỉ để có thể nhận Bitcoin, khóa riêng tư được giữ bí mật tối đa và được dùng để ký giao dịch, chứng minh quyền sở hữu và cho phép chuyển tiền.
Tiền đề bảo mật của ECDSA nằm ở bài toán nổi tiếng Logarit Rời Rạc Đường Cong Elliptic, chứng minh từ khóa công khai, không thể tìm được khóa riêng tư. Nói cách khác, ngay cả các siêu máy tính hiện nay cũng không thể dò ra khóa riêng tư của người dùng Bitcoin. Đến nay, việc làm giả chữ ký hoặc cố gắng bẻ khóa để truy cập vào ví Bitcoin gần như không thể. Đó là lý do vì sao quy trình tạo khóa riêng tư, khóa công khai được xem là an toàn.
Ngành đào Bitcoin ở Nga bất ngờ hưởng lợi từ chiến sự Ukraine
Tuy nhiên, hai thuật toán lượng tử là Shor và Grover lại có khả năng làm suy yếu sức mạnh của cơ chế bảo mật này. Thuật toán Shor có thể phá vỡ các hệ thống mật mã như ECDSA bằng cách giải quyết nhanh các vấn đề như phân tích thừa số nguyên, cho phép tìm ra khóa riêng tư từ khóa công khai. Còn thuật toán Grover cung cấp tốc độ tăng theo bậc hai các hàm băm brute-forcing.
Trong trường hợp của Bitcoin, điều này sẽ làm giảm sức mạnh hiệu quả của hàm băm SHA-256, vốn được dùng trong cơ chế đồng thuận về bằng chứng công việc (Proof of Work – PoW). Hàm băm được thiết kế để không thể đảo ngược dữ liệu đầu vào từ dữ liệu đầu ra đã băm của nó.
Để chống lại sức mạnh của lượng tử, mạng blockchain có thể triển khai cơ chế chữ ký bảo mật kháng lượng tử. Tuy nhiên Back cho rằng việc này sẽ vô cùng tốn kém. Ông đề xuất Bitcoin nên được chuẩn bị cho kỷ nguyên hậu lượng tử, tuy nhiên việc áp dụng chỉ thật sự diễn ra khi cần thiết.