Các máy tính lượng tử về lý thuyết có thể phá vỡ bảo mật của Bitcoin. Tuy nhiên, theo các tính toán mới gần đây, chúng cần phải mạnh mẽ hơn 1 triệu lần so với hiện nay. Đây là điều gần như không thể cho đến thời điểm hiện tại. Có nghĩa là, cho dù hiện tại công nghệ lượng tử hoàn thành, chúng ta cũng cần 1 triệu máy như vậy hoạt động đồng thời mới có thể phá vỡ Bitcoin.
Hiện tại mạng lưới Bitcoin được bảo mật bởi các máy tính trong mạng lưới với thuật toán SHA-256. Đây là thuật toán được tạo bởi Cơ quan An ninh Nội địa Mỹ NSA. Hiện nay, việc phá vỡ nó với các máy tính, siêu máy tính hiện tại là điều hoàn toàn không thể. Vì vậy, ông Mark Webber tại Đại học Sussex, Anh cùng các đồng nghiệp của mình quyết định điều tra xem một máy tính lượng tử có thể phá vỡ lớp mã hóa của Bitcoin sẽ lớn đến mức nào – tính theo số qubit – hay số bit lượng tử, đơn vị đo giống như số bit trong máy tính thông thường.
Thông thường, mọi giao dịch bitcoin phải được “xác thực” bằng mạng lưới máy tính của thợ đào trước khi nó được bổ sung vào chuỗi blockchain, một sổ cái không thể thay đổi cho dù ai đang sở hữu nó. Mọi giao dịch được gán cho một khóa mã hóa trong quá trình xác thực và nếu phá vỡ được khóa mã hóa đó, bạn sẽ nắm quyền kiểm soát các bitcoin này.
Webber cho biết: “Các giao dịch được thông báo và có một khóa liên quan đến giao dịch đó. Và có một khoảng thời gian hữu hạn mà khóa đó dễ bị tấn công và chỉnh sửa, nhưng nó chỉ kéo dài trong khoảng 10 phút hoặc một giờ, có thể là một ngày.” Đây cũng là quãng thời gian cần để mạng lưới bitcoin xác thực giao dịch.
Nhóm của Webber tính toán rằng, để phá vỡ lớp mã hóa Bitcoin trong khoảng thời gian 10 phút sẽ cần một máy tính lượng tử có 1,9 tỷ qubit, trong khi để phá vỡ nó trong vòng một giờ sẽ cần máy tính lượng tử có 317 triệu qubit. Ngay cả khi muốn phá vỡ nó trong vòng một ngày cũng sẽ cần máy tính lượng tử có 13 triệu qubit.
Con số này phần nào giúp trấn an tinh thần cho các thợ đào Bitcoin khi các máy tính lượng tử hiện tại chỉ bằng một phần nhỏ con số đó – máy tính lượng tử mạnh nhất thế giới hiện tại của IBM chỉ có 127 qubit. Vì vậy các máy tính lượng tử hiện tại cần lớn hơn gấp một triệu lần hiện tại mới có thể đe dọa đến lớp mã hóa của Bitcoin – điều theo ông Webber sẽ khó có thể xảy ra trong vòng 10 năm nữa.
Cho dù bitcoin có thể tạm an toàn trong tương lai gần, máy tính lượng tử vẫn là mối đe dọa về bảo mật đối với đại đa số dữ liệu mã hóa khác trong hiện tại. Ví dụ, một bức email mã hóa có thể bị thu thập, lưu trữ và giải mã trong tương lai gần khi máy tính lượng tử xuất hiện. Đó là lý do cho những cuộc tấn công được gọi là “thu thập trước, giải mã sau”, vốn được nhiều chuyên gia bảo mật tin rằng đang diễn ra.
