Máy tính lượng tử đầu tiên của Ả Rập Saudi: Nó có thể phá vỡ Bitcoin không?

Tóm tắt

• Saudi Aramco đã lắp đặt máy tính lượng tử đầu tiên của Vương quốc, được xây dựng bởi Pasqal có trụ sở tại Pháp.
• Hệ thống 200-qubit đánh dấu sự gia nhập của Ả Rập Xê Út vào cuộc đua lượng tử toàn cầu.
• Các chuyên gia cho biết máy móc hiện tại vẫn chưa thể phá vỡ được mật mã của Bitcoin, nhưng tiến độ đang tăng tốc.

Trung tâm Nghệ thuật, Thời trang và Giải trí của Decrypt.

Khám phá SCENE

Arab Saudi đã tham gia vào cuộc đua điện toán lượng tử toàn cầu.

Saudi Aramco, công ty năng lượng và hóa chất do chính phủ kiểm soát, cho biết vào thứ Hai rằng họ đã lắp đặt máy tính lượng tử đầu tiên của Vương quốc, trong một động thái gia tăng mối lo ngại về an ninh đối với Bitcoin và các mạng blockchain khác.

Aramco cho biết máy 200-qubit, được chế tạo bởi Pasqal, một công ty điện toán lượng tử nguyên tử trung tính có trụ sở tại Pháp, và được lắp đặt tại trung tâm dữ liệu Dhahran của họ, đã được thiết kế cho các ứng dụng công nghiệp như mô hình hóa năng lượng và nghiên cứu vật liệu.

Pasqal cho biết đây là hệ thống mạnh mẽ nhất mà công ty đã cung cấp cho đến nay. Một qubit, hay bit lượng tử, là đơn vị cơ bản của một máy tính lượng tử.

“Việc triển khai máy tính lượng tử mạnh mẽ nhất của chúng tôi đến nay là một phần của lịch sử và là một cột mốc cho tương lai lượng tử của Trung Đông,” Giám đốc điều hành Pasqal, Loïc Henriet, cho biết trong một tuyên bố. “Pasqal tiếp tục mở rộng, cung cấp sức mạnh lượng tử thực tiễn cho ngành công nghiệp.”

Động thái của Ả Rập Xê Út đặt nước này bên cạnh các chính phủ ở Mỹ, Trung Quốc, EU, Vương quốc Anh, Nhật Bản, Ấn Độ và Canada, những quốc gia đã tài trợ cho các chương trình quốc gia về lượng tử nhằm mở rộng cơ sở hạ tầng nghiên cứu và đào tạo lực lượng lao động cần thiết cho các hệ thống chịu lỗi trong tương lai.

Các chuyên gia cảnh báo rằng nếu các máy lượng tử trở nên mạnh mẽ đủ, chúng có thể tiết lộ các khóa riêng tư hoặc làm giả chữ ký, cho phép kẻ tấn công đánh cắp tiền hoặc phá vỡ các cơ chế bảo mật. Nhưng mối đe dọa đó thực sự là bao xa vào hôm nay?

Một mối đe dọa nghiêm trọng hay một cú bắn mù quáng?

Yoon Auh, người sáng lập Bolts Technologies, cho biết sự tiến bộ nhanh chóng trong điện toán lượng tử đã buộc các cộng đồng an ninh phải xem xét mối đe dọa một cách nghiêm túc, giữa “các bước nhảy lặp đi lặp lại” trong công nghệ.

“Với rất nhiều nỗ lực và tiền bạc được đầu tư vào đây, những bước đột phá là không thể tránh khỏi,” ông nói với Decrypt. “Không ai biết khi nào, nhưng mối đe dọa không còn chỉ là lý thuyết. Nó vẫn không thể phá vỡ ECC hoặc RSA ngày hôm nay, nhưng tiến trình đang ổn định.”

Auh cho biết động lực cho việc đầu tư của các quốc gia vượt ra ngoài phân tích mã hóa.

“Máy tính lượng tử là công nghệ đầu tiên có thể trở thành một vũ khí kỹ thuật số toàn cầu không bị kiểm soát bởi bất kỳ hệ thống chính trị nào,” ông nói.

Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn còn một khoảng thời gian nữa mới có thể giải mã các hệ thống như hệ thống mà Bitcoin được xây dựng trên.

Theo nhà khoa học nghiên cứu Ian MacCormack, một hệ thống 200-qubit là nhỏ về mặt thực tiễn, vì các máy hiện tại bị giới hạn bởi tiếng ồn và thời gian đồng nhất ngắn, điều này hạn chế số lượng phép toán mà chúng có thể thực hiện.

“200 qubits là đủ để thực hiện một số thí nghiệm và trình diễn thú vị, giả sử các qubit có chất lượng cao, điều này rất khó để đạt được ngay cả với số lượng ít như vậy, nhưng vẫn chưa đủ để thực hiện tính toán sửa lỗi loại mà bạn cần để chạy Thuật toán Shor,” ông nói, đề cập đến một thuật toán lượng tử để tìm các yếu tố nguyên tố của một số nguyên.

Tiến lên

Vào tháng Chín, các nhà nghiên cứu tại Caltech đã công bố một hệ thống nguyên tử trung tính với 6.000 qubit.

Tuy nhiên, ngay cả những máy móc quy mô đó vẫn được sử dụng cho nghiên cứu, mô phỏng và phát triển thuật toán hơn là để tấn công mật mã.

“Điều bạn cần là thời gian đồng nhất rất dài so với thời gian của các hoạt động của bạn,” sinh viên tốt nghiệp Caltech Elie Bataille nói với Decrypt. “Nếu các hoạt động của bạn kéo dài một micro giây và bạn có một giây thời gian đồng nhất, điều đó có nghĩa là bạn có thể thực hiện khoảng một triệu hoạt động.”

Các nhà nghiên cứu cho biết việc đe dọa mật mã hiện đại sẽ cần hàng nghìn qubit logic được sửa lỗi, điều này tương đương với hàng triệu qubit vật lý.

Mặc dù hệ thống Pasqal không thay đổi bảo mật blockchain hiện tại, nhưng nó đã làm mới sự chú ý đối với một rủi ro lâu dài được gọi là Ngày Q, thời điểm một máy tính lượng tử trở nên đủ mạnh để suy ra khóa riêng từ khóa công khai và giả mạo chữ ký số.

Mối lo ngại là khả năng như vậy không chỉ làm suy yếu mật mã được sử dụng bởi Bitcoin mà còn cả nhiều hệ thống an ninh hỗ trợ nền kinh tế toàn cầu.

“Những gì một máy tính lượng tử có thể làm, và điều này liên quan đến Bitcoin, là làm giả chữ ký số mà Bitcoin sử dụng hiện nay,” Justin Thaler, đối tác nghiên cứu tại Andreessen Horowitz và giáo sư hợp tác tại Đại học Georgetown, nói với Decrypt. “Ai đó có máy tính lượng tử có thể ủy quyền một giao dịch, lấy tất cả Bitcoin ra khỏi tài khoản của bạn khi bạn không ủy quyền. Đó là điều đáng lo ngại.”

Các bộ xử lý giai đoạn đầu ngày nay, bao gồm máy Pasqal 200-qubit và chip Willow 105-qubit của Google, vẫn thấp hơn nhiều so với ngưỡng cần thiết cho các cuộc tấn công như vậy.

“Tính toán lượng tử có khả năng hợp lý, hơn 5%, là một rủi ro lớn, thậm chí là sự tồn vong, trong dài hạn đối với Bitcoin và các loại tiền điện tử khác,” Christopher Peikert, giáo sư khoa học máy tính và kỹ thuật tại Đại học Michigan, cho biết với Decrypt. “Nhưng đó không phải là một rủi ro thực sự trong vài năm tới; công nghệ tính toán lượng tử vẫn còn quá xa để có thể đe dọa đến mật mã hiện đại.”