Chip lượng tử Willow của Google giảm tỷ lệ lỗi 40 lần, đẩy nhanh mối đe dọa đối với ví Bitcoin

Bộ xử lý lượng tử Willow mới của Google giảm lỗi trạng thái lượng tử khoảng 40 lần, loại bỏ rào cản phần cứng chính đã trì hoãn bất kỳ nỗ lực nào trong tương lai để bẻ khóa ví Bitcoin đời đầu vẫn giữ khoảng 1,8 triệu BTC.

Google thông báo tuần này rằng chip lượng tử Willow của họ có thể chuẩn bị các trạng thái lượng tử chuyên biệt cần thiết cho các cuộc tấn công mật mã nâng cao với ít lỗi hơn khoảng 40 lần so với các thế hệ phần cứng trước đó, một bước đột phá thu hẹp dòng thời gian cho mối đe dọa lượng tử thực tế đối với các địa chỉ Bitcoin cũ. Công ty công bố kết quả cho thấy Willow duy trì sự kết hợp lượng tử đủ lâu để chạy các chương trình con của thuật toán Shor cần thiết để suy ra khóa riêng tư từ khóa công khai bị lộ, một khả năng đã nằm ngoài tầm với trên các chip trước đó bị ảnh hưởng bởi mất kết hợp.

Ví Bitcoin tái sử dụng địa chỉ hoặc có nguồn gốc từ kỷ nguyên Satoshi — khi các giao dịch pay-to-public-key để lộ khóa công khai trên blockchain — là những ví dễ bị tổn thương nhất. Các nhà nghiên cứu ước tính khoảng 1,8 triệu BTC, trị giá khoảng 148 tỷ đô la ở mức giá hiện tại, nằm trong các địa chỉ dễ bị tổn thương như vậy. Cho đến nay, tỷ lệ lỗi trong các bộ xử lý lượng tử khiến không thể phân tích các khóa đường cong elliptic 256-bit bảo vệ những đồng xu đó trước khi bản thân phần cứng bị lỗi. Sự sửa lỗi cải tiến của Willow thay đổi tính toán đó.

Bước đột phá không có nghĩa là Bitcoin có thể bị bẻ khóa vào ngày mai. Ước tính của ngành vẫn đặt sự xuất hiện của máy tính lượng tử có liên quan đến mật mã — đủ lớn và ổn định để phá vỡ ECDSA trong vài giờ thay vì hàng ngàn năm — trong khoảng từ năm đến mười lăm năm nữa. Nhưng Willow đại diện cho lần đầu tiên một nhà cung cấp lượng tử lớn đã chứng minh khả năng dập lỗi dưới ngưỡng cần thiết cho tính toán lượng tử có thể mở rộng, một cột mốc vẫn còn là lý thuyết cho đến năm 2025.

Chín công ty tiền điện tử, bao gồm Ethereum Foundation và một số nhà cung cấp cơ sở hạ tầng Bitcoin, đã phản ứng bằng cách thành lập Quantum Alliance vào tuần trước. Nhóm này nhằm phối hợp nghiên cứu về các sơ đồ chữ ký hậu lượng tử và, một cách gây tranh cãi, để tranh luận xem các ví được biết là có nguy cơ có nên bị đóng băng bởi sự đồng thuận mạng trước khi chúng có thể bị đánh cắp hay không. Đề xuất đó đã chia rẽ cộng đồng Bitcoin, với những người thuần khiết tranh luận rằng bất kỳ sự tịch thu phòng ngừa nào cũng vi phạm tinh thần bất biến làm nền tảng cho giao thức.

Bản thân Google đã cẩn thận trong việc định khung Willow như một cột mốc nghiên cứu thay vì mối đe dọa an ninh ngắn hạn. Trong bài đăng blog đi kèm thông báo, nhóm Quantum AI lưu ý rằng các bản dựng hiện tại của Willow có ít hơn 200 qubit vật lý, thấp hơn rất nhiều so với ước tính 4.000 qubit logic cần thiết để phá vỡ mật mã của Bitcoin trong cửa sổ khối 10 phút. Việc mở rộng từ 200 qubit vật lý lên 4.000 logic sẽ không chỉ yêu cầu thêm phần cứng mà còn cần cải tiến thêm trong sửa lỗi và kết nối qubit.

Tuy nhiên, quỹ đạo là rõ ràng. Mỗi thế hệ bộ xử lý lượng tử của Google đã gần như tăng gấp đôi số lượng qubit trong khi cắt giảm tỷ lệ lỗi theo hệ số ba đến năm. Nếu tốc độ đó được duy trì, công ty có thể đạt ngưỡng cho các cuộc tấn công mật mã vào đầu những năm 2030. Các bên khác, bao gồm IBM, Intel và một loạt các phòng thí nghiệm nghiên cứu Trung Quốc được tài trợ tốt, đang theo đuổi các con đường song song với các kiến trúc qubit khác nhau, bất kỳ con đường nào cũng có thể đến cùng đích bằng một tuyến đường khác.

Đối với nhà đầu tư thông thường, thông điệp rất đơn giản: chuyển tiền từ các địa chỉ được sử dụng lại sang các địa chỉ mới tạo, tốt nhất là sử dụng ví xác định theo cấp bậc không bao giờ lộ khóa công khai cho đến khi giao dịch được phát sóng. Hầu hết các ví hiện đại đã tuân theo tiêu chuẩn này, nhưng hàng triệu đồng xu vẫn ở định dạng cũ. Cửa sổ để hành động vẫn đang mở, nhưng sự xuất hiện của Willow có nghĩa là nó đang thu hẹp nhanh hơn nhiều người trong ngành dự đoán.