Europol cảnh báo mối đe dọa từ công nghệ lượng tử có thể đe dọa tài sản tiền điện tử

Europol cho biết máy tính lượng tử đe dọa các khóa tiền điện tử, chứ không phải blockchain

Lý thuyết ác mộng phổ biến về máy tính lượng tử kết thúc bằng việc một cỗ máy mạnh mẽ bẻ khóa mật mã Bitcoin và phá vỡ chuỗi khối. Trung tâm Tội phạm Mạng Châu Âu của Europol cho biết một số mô tả về câu chuyện đó đã hiểu sai về cơ chế hoạt động.

Báo cáo của cơ quan này, "Tính toán lượng tử và tiền điện tử", lập luận rằng tính toàn vẹn của blockchain có khả năng chống lại các cuộc tấn công lượng tử tốt hơn đáng kể so với hệ thống mã hóa chứng minh ai thực sự sở hữu các đồng tiền. “Rủi ro chính nằm ở lỗ hổng của các ví tiền điện tử dựa trên mã hóa khóa công khai,” báo cáo nêu rõ.

Chuỗi khối Bitcoin không phải là mục tiêu dễ dàng

Hệ thống Proof-of-Work (PoW) của Bitcoin dựa chủ yếu vào các hàm băm mật mã, trong khi các mạng Proof-of-Stake (PoS) như Ethereum cũng phụ thuộc vào các hàm băm để liên kết các khối và duy trì tính toàn vẹn của sổ cái. Máy tính lượng tử không cung cấp cho kẻ tấn công một “chìa khóa vạn năng” để giải mã các hàm băm đó. Các nhà nghiên cứu của Europol chỉ ra rằng thuật toán Grover có thể tăng tốc độ giải quyết một số bài toán tìm kiếm nhất định, nhưng để phá vỡ một hàm băm 256-bit vẫn cần khoảng 2¹²⁸ phép toán lượng tử.

Điều này khiến tính toàn vẹn của blockchain được đảm bảo vững chắc hơn nhiều so với mật mã khóa công khai. “Trong cả hệ thống PoW và PoS, các hàm băm phần lớn đều an toàn trước máy tính lượng tử,” báo cáo giải thích. Phân tích của Europol vạch ra ranh giới rõ ràng, khẳng định:

“Rủi ro lượng tử chính nằm ở mật mã khóa công khai được sử dụng bởi các ví, chứ không phải chính blockchain, vốn vẫn an toàn nhờ các hàm băm.”

Khóa công khai của bạn trở thành vấn đề

Việc sở hữu tiền điện tử dựa trên mối quan hệ toán học giữa khóa công khai và khóa riêng tư tương ứng. Với máy tính thông thường, việc suy ngược từ khóa này để tìm ra khóa kia là không khả thi về mặt tính toán. Một máy tính lượng tử đủ tiên tiến chạy thuật toán Shor sẽ thay đổi toàn bộ phép tính.

“Điều này sẽ cho phép kẻ tấn công suy ra khóa riêng từ thông tin công khai, từ đó có thể làm giả chữ ký số hoặc giải mã các thông tin liên lạc vốn trước đây được bảo mật,” Europol cho biết.

Đó là lúc câu chuyện trở nên tồi tệ. Một số khóa công khai tiền điện tử đã bị lộ, và Europol khẳng định không thể “đưa kem đánh răng trở lại ống”. “Một khi khóa công khai bị lộ, nó sẽ mãi mãi dễ bị tấn công bởi các phương pháp giải mã lượng tử trong tương lai,” báo cáo cảnh báo.

Đối với những ví đó, khuyến nghị của Europol rất thẳng thắn: “Các EOA đã bị lộ không thể được bảo mật lại sau này. Chúng phải được loại bỏ và thay thế bằng các giải pháp thay thế chống lại lượng tử.”

Cuộc di chuyển Bitcoin kéo dài 76 ngày

Tin tốt là mật mã chống lượng tử không chỉ tồn tại trên lý thuyết. Europol chỉ ra mật mã hậu lượng tử, bao gồm các phương án được tiêu chuẩn hóa bởi NIST, là biện pháp phòng thủ hàng đầu trong dài hạn. Vấn đề thực sự là làm thế nào để các mạng lưới phi tập trung, ví tiền điện tử và người dùng chuyển sang sử dụng các giải pháp này.

“Thách thức quan trọng nhất trong quá trình chuyển đổi sang hệ thống hậu lượng tử không phải là việc phát triển các thuật toán chống lượng tử, vì chúng đã tồn tại, mà là việc thực hiện một cuộc chuyển đổi toàn cầu trong những điều kiện hạn chế nghiêm ngặt,” Europol cho biết.

Thiết kế của Bitcoin cho thấy quy mô của vấn đề. Báo cáo trích dẫn nghiên cứu ước tính rằng việc chuyển đổi tất cả các đầu ra giao dịch chưa chi tiêu (UTXOs) sẽ tiêu tốn lượng tài nguyên tương đương ít nhất 76 ngày ngừng hoạt động liên tục nếu blockchain Bitcoin được dành hoàn toàn cho công việc này. Điều đó rõ ràng là không thực tế. Một giải pháp thay thế khả thi được đề xuất là kéo dài quá trình chuyển đổi trong 300 ngày, đồng thời dành 25% dung lượng của mỗi khối cho quá trình chuyển đổi.

Và không có công tắc trung tâm nào để bật tắt. Các nhà phát triển, thợ đào, nhà điều hành nút, nhà cung cấp ví, sàn giao dịch và người dùng sẽ phải phối hợp thực hiện thay đổi trong khi mạng vẫn tiếp tục hoạt động.

Europol Khuyến Cáo Nên Bắt Đầu Trước Khi Hết Thời Gian

Europol không dự báo sự sụp đổ của tiền điện tử. Hoàn toàn ngược lại. “Tiền điện tử sẽ không sụp đổ do máy tính lượng tử, nhưng an ninh lâu dài của chúng đòi hỏi phải có biện pháp phòng thủ chủ động,” báo cáo kết luận.

Vấn đề nằm ở thời điểm. Việc chờ đợi cho đến khi một máy tính lượng tử có khả năng ảnh hưởng đến mật mã xuất hiện sẽ khiến các ví tiền điện tử bị lộ phải chạy đua với những cỗ máy có khả năng giải mã khóa riêng của chúng. Thông điệp của Europol tương đương với một câu châm ngôn cũ trong giới báo chí được khoác lên lớp áo công nghệ: Đừng chờ đến khi máy in ngừng hoạt động mới sửa chữa máy in.

“Mối đe dọa lượng tử không chỉ là một khả năng xa vời — đó là một thời hạn đang cận kề, mang đến cơ hội để chuẩn bị,” báo cáo nêu rõ. “Thời điểm để hành động là ngay bây giờ.”