1. Máy tính lượng tử là gì?

Máy tính lượng tử (quantum computer) là loại máy tính sử dụng cơ học lượng tử để xử lý thông tin. Khác với máy tính truyền thống sử dụng bit (0 hoặc 1), máy tính lượng tử sử dụng qubit, có thể tồn tại ở cả 0 và 1 cùng lúc (trạng thái chồng chập).

Nhờ đó, máy tính lượng tử có khả năng xử lý một số bài toán phức tạp nhanh hơn hàng triệu lần so với máy tính thông thường – đặc biệt là các bài toán liên quan đến mã hóa và phân tích số nguyên tố.

2. Máy tính lượng tử mạnh đến mức nào?

Một trong những điểm nổi bật là khả năng bẻ khóa các thuật toán mã hóa hiện tại như:

• RSA (bảo mật email, ngân hàng…)

• ECDSA (dùng trong Bitcoin, Ethereum, Solana…)

• SHA-256 (thuật toán băm nền tảng của nhiều blockchain)

Với thuật toán lượng tử như Shor's Algorithm, máy tính lượng tử có thể phá được RSA-2048 hoặc ECDSA chỉ trong vài giờ – điều mà máy tính hiện tại cần hàng tỷ năm.

3. Máy tính lượng tử ảnh hưởng gì đến blockchain?

Blockchain dựa vào mật mã để đảm bảo:

• Danh tính chủ ví (chữ ký số)

• Tính toàn vẹn giao dịch (băm SHA-256)

• Tính bất biến dữ liệu

Vì vậy, khi máy tính lượng tử đủ mạnh:

• Chữ ký số ECDSA của người dùng có thể bị giải mã, ví có thể bị đánh cắp token.

• Các block có thể bị tái cấu trúc, thay đổi lịch sử giao dịch.

• Một số thuật toán đồng thuận có thể bị lợi dụng nếu mã hóa không đủ mạnh.

4. Các blockchain làm gì để phòng thủ?

a. Chuyển sang mật mã lượng tử (Post-Quantum Cryptography)

Đây là các thuật toán vẫn an toàn trước máy tính lượng tử, ví dụ:

• Lattice-based cryptography: CRYSTALS-DILITHIUM, NTRU

• Hash-based: SPHINCS+

• Code-based: BIKE, Classic McEliece

NIST (Mỹ) đã công bố bộ tiêu chuẩn tiền lượng tử vào 2022 và đang thử nghiệm triển khai thực tế.

b. Triển khai ví lượng tử (Quantum-Safe Wallet)

Một số ví bắt đầu tích hợp chuẩn chữ ký có thể chống lại tấn công lượng tử.

c. Thay đổi kiến trúc mã hóa trên layer 1

Một số dự án đang thiết kế blockchain với thuật toán tiền lượng tử từ đầu (XCC, Quantum Resistant Ledger...).

d. Thông báo cộng đồng và cập nhật mạng lưới

Một số blockchain như Ethereum, Solana đã đưa “kế hoạch lượng tử” vào roadmap, dự phòng nâng cấp mã hóa.

5. Các dự án blockchain chủ động chống máy tính lượng tử

• Quantum Resistant Ledger (QRL): blockchain đầu tiên sử dụng thuật toán hash-based XMSS được NIST công nhận là chống lượng tử.

• NuCypher: sử dụng threshold cryptography có thể kết hợp với các thuật toán post-quantum.

• IronFish, Polkadot, Algorand: đã thảo luận việc tích hợp chuẩn mã hóa lượng tử trong tương lai.

6. Khi nào máy tính lượng tử đủ mạnh để phá blockchain?

Hiện tại, máy tính lượng tử mạnh nhất (Google Sycamore, IBM Eagle) mới đạt tầm vài trăm qubit – chưa đủ để phá hầu hết hệ thống blockchain. Tuy nhiên, với tốc độ phát triển hiện tại, nhiều nhà nghiên cứu dự đoán:

• Từ 2030–2040, máy tính lượng tử đạt quy mô đủ lớn (>10,000 qubit hiệu dụng)

• Blockchain phải chuẩn bị ngay từ bây giờ, vì việc nâng cấp cơ sở hạ tầng mất nhiều năm

7. Tổng kết

Máy tính lượng tử là bước tiến vĩ đại của công nghệ, nhưng cũng là “kẻ hủy diệt” tiềm tàng nếu blockchain không kịp thích nghi. Để đảm bảo tính an toàn và lâu dài, các dự án Web3 cần nhanh chóng chuyển sang chuẩn mã hóa hậu lượng tử. Người dùng cũng nên chủ động theo dõi và cập nhật các ví, mạng lưới an toàn hơn.