Alex Pruden: Máy tính lượng tử đe dọa mã hóa đường elliptic, những tiến bộ có thể dẫn đến hệ thống quy mô lớn trong vòng một thập kỷ tới, và nhu cầu cấp thiết về các giải pháp an ninh hậu lượng tử | Unchained

Những điểm rút ra chính

• Điện toán lượng tử đặt ra một mối đe dọa đáng kể đối với tính bảo mật của mật mã đường cong elliptic, vốn là nền tảng cho nhiều tài sản kỹ thuật số.
• Dòng thời gian cho tác động của điện toán lượng tử đến mật mã đang tăng tốc, và các ứng dụng thực tiễn dự kiến sẽ xuất hiện sớm hơn so với suy nghĩ trước đây.
• Những tiến bộ gần đây đã giảm mạnh số lượng qubit cần cho các máy tính lượng tử có sửa lỗi, cho thấy tiến độ nhanh hơn.
• Một máy tính lượng tử quy mô tiện ích (utility-scale) có thể được phát triển vào cuối thập kỷ này, qua đó ảnh hưởng đến an ninh mật mã.
• Việc xây dựng một máy tính lượng tử chịu lỗi là một quy trình phức tạp, đòi hỏi nhiều thời gian và nguồn lực đáng kể.
• Có sự khác biệt về mức độ lạc quan giữa cộng đồng vật lý và cộng đồng mật mã liên quan đến tiềm năng của điện toán lượng tử.
• Sự phụ thuộc vào elliptic curve cryptography là then chốt cho bảo mật blockchain, khiến các mối đe dọa từ điện toán lượng tử đặc biệt đáng lo ngại.
• Xác suất điện toán lượng tử tác động đến mật mã vào cuối thập kỷ này là đáng kể.
• Máy tính lượng tử có thể sớm trở nên có liên quan về mặt mật mã, tạo ra thách thức đối với các hệ thống bảo mật hiện có.
• Việc giảm số lượng qubit cần cho điện toán lượng tử là một bước đột phá lớn trong lĩnh vực này.
• Những tiến bộ trong điện toán lượng tử có thể làm gián đoạn các phương pháp mật mã hiện tại, từ đó đòi hỏi các giải pháp bảo mật mới.
• Sự phát triển của điện toán lượng tử đang diễn ra nhanh chóng, với những tác động đối với bảo mật tài sản kỹ thuật số.

Giới thiệu khách mời

Alex Pruden là Đồng sáng lập và CEO của Aleo, một giao thức blockchain lớp 1 sử dụng zero-knowledge cryptography cho các ứng dụng bảo toàn quyền riêng tư. Trước đây, ông từng là Deal Partner tại Andreessen Horowitz, tập trung vào các khoản đầu tư cho blockchain và crypto. Kiến thức chuyên môn của ông về các zero-knowledge proofs giúp ông có thể đối phó với các mối đe dọa lượng tử đối với bảo mật blockchain.

Những lỗ hổng của elliptic curve cryptography

• Những lỗ hổng của elliptic curve cryptography đối với điện toán lượng tử là đáng kể và phổ biến.

  — Alex Pruden

• Elliptic curve cryptography là nền tảng cho các tài sản kỹ thuật số nhờ tính bảo mật và hiệu năng đã được chứng minh.

• Đây là nền tảng của tất cả các tài sản kỹ thuật số vì nó đã được chứng minh là an toàn trong bối cảnh tính toán theo kiểu cổ điển, và nhìn chung hiệu năng thực sự rất tốt.

  — Alex Pruden

• Khả năng của các máy tính lượng tử trong việc phá vỡ elliptic curve cryptography đặt ra một mối đe dọa lớn đối với bảo mật blockchain.

• Việc hiểu các hàm ý của điện toán lượng tử đối với các hệ thống mật mã là rất quan trọng để bảo mật tài sản kỹ thuật số.

• Sự phụ thuộc vào elliptic curve cryptography là điều mang tính sinh tử đối với các blockchain.

• Mức giá trị, hay thứ mà chúng ta đang dựa vào elliptic curve cryptography để làm cho mình, thì thực sự là điều mang tính sinh tử đối với các blockchain.

  — Alex Pruden

• Những lỗ hổng được nêu bật cho thấy nhu cầu cấp bách về các giải pháp bảo mật hậu lượng tử.

Dòng thời gian tăng tốc cho điện toán lượng tử

• Các máy tính lượng tử đang tiến gần đến một điểm mà chúng có thể trở nên có liên quan về mặt mật mã sớm hơn nhiều so với dự đoán.

• Rõ ràng là chúng ta đang vượt qua một thời điểm mà mọi thứ sẽ thực sự khác đi, và điều đó rất thú vị vì chúng ta sắp có thể xây dựng những máy tính lượng tử hữu ích, nhưng cũng đáng lo ngại vì chúng cũng có thể sớm trở nên có liên quan về mặt mật mã.

  — Alex Pruden

• Những tiến bộ gần đây đã giảm số lượng qubit cần cho các máy tính lượng tử có sửa lỗi từ 1 tỷ xuống còn ít nhất là 10,000.

• Thực ra chúng ta có thể làm được các việc với chỉ 10,000 qubit bằng những cách tiếp cận mới cho việc sửa lỗi… các ước tính về trình độ hiện đại gần đây nhất ở quy mô hàng triệu, và trong bài google paper gần đây này, họ có nửa triệu qubit vật lý—và chúng ta chỉ cần ít nhất là 10,000.

  — Alex Pruden

• Điều này thể hiện một sự thay đổi đáng kể về dòng thời gian cho tác động của điện toán lượng tử đến mật mã.

• Xác suất điện toán lượng tử tác động đến mật mã vào cuối thập kỷ này là đáng kể.

• Ngay cả khi bạn nói rằng chỉ có một xác suất nhỏ—mà tôi không nghĩ là nó chỉ là một xác suất nhỏ—thì vào cuối thập kỷ này tôi nghĩ thực sự là có một xác suất khá lớn điều đó có thể xảy ra vào cuối thập kỷ này…

  — Alex Pruden

• Sự tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ điện toán lượng tử đòi hỏi phải đánh giá lại các phương pháp mật mã hiện tại.

Tiềm năng cho điện toán lượng tử quy mô tiện ích

• Là hợp lý nếu có thể đạt được một máy tính lượng tử quy mô tiện ích vào cuối thập kỷ này.

• Tôi tin rằng điều đó khá khả thi dù không được đảm bảo là chúng ta sẽ có thể đạt được một máy tính như vậy vào cuối thập kỷ này.

  — Alex Pruden

• Việc đạt được điện toán lượng tử quy mô tiện ích sẽ có những tác động đáng kể đến an ninh mật mã.

• Việc phát triển một máy tính như vậy sẽ đánh dấu một cột mốc quan trọng trong nghiên cứu điện toán lượng tử.

• Sự phát triển tiềm năng này nhấn mạnh nhu cầu nghiên cứu và phát triển liên tục trong lĩnh vực mật mã hậu lượng tử.

• Dòng thời gian để đạt được các năng lực điện toán lượng tử thực tế vẫn còn bất định, và có thể sẽ lâu hơn so với dự đoán.

• Có sự không chắc chắn… rất có thể mọi việc sẽ còn mất nhiều thời gian hơn.

  — Alex Pruden

• Các bên liên quan trong lĩnh vực mật mã và blockchain phải chuẩn bị cho khả năng bị gián đoạn.

Tính phức tạp khi xây dựng các máy tính lượng tử chịu lỗi

• Xây dựng một máy tính lượng tử chịu lỗi là một quy trình có độ phức tạp rất cao và không thể thực hiện trong ngày một ngày hai.

• Không hề đơn giản, và cũng không giống như là bạn có một hệ thống với rất rất nhiều atomic cubits rồi sau đó chỉ bấm một nút và ngay lập tức nó trở thành một máy tính lượng tử chịu lỗi đang chạy shor’s algorithm—nó đã được phát triển—nó phức tạp.

  — Alex Pruden

• Độ phức tạp của quy trình này làm nổi bật những thách thức mà các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực phải đối mặt.

• Việc phát triển các máy tính lượng tử chịu lỗi đòi hỏi nhiều thời gian và nguồn lực đáng kể.

• Những thách thức liên quan đến quy trình này nhấn mạnh nhu cầu tiếp tục đầu tư cho nghiên cứu điện toán lượng tử.

• Khả năng chịu lỗi là yếu tố then chốt cho việc ứng dụng điện toán lượng tử trong thực tế.

• Việc phát triển các máy tính lượng tử chịu lỗi là một bước đi quan trọng hướng tới việc hiện thực hóa trọn vẹn tiềm năng của công nghệ lượng tử.

• Việc hiểu các mức độ phức tạp này là điều thiết yếu đối với các bên liên quan trong lĩnh vực mật mã và blockchain.

Sự phân kỳ về mức độ lạc quan giữa các nhà vật lý và các nhà mật mã

• Có sự gia tăng mức độ lạc quan trong cộng đồng vật lý về tiềm năng của điện toán lượng tử.

• Tôi nghĩ là chúng ta lạc quan hơn nhiều về tiềm năng… kiểu thái độ hay cảm giác đó phần nào đã bị tụt lại một chút trong cộng đồng mật mã.

  — Alex Pruden

• Sự lạc quan này trái ngược với lập trường thận trọng hơn trong cộng đồng mật mã.

• Các quan điểm khác nhau giữa các nhà vật lý và các nhà mật mã có thể tác động đến những phát triển trong tương lai của mật mã.

• Sự lạc quan trong cộng đồng vật lý được thúc đẩy bởi các tiến bộ gần đây trong công nghệ điện toán lượng tử.

• Lập trường thận trọng trong cộng đồng mật mã phản ánh những lo ngại về khả năng tác động lên các hệ thống bảo mật.

• Sự phân kỳ trong cách nhìn này nêu bật nhu cầu hợp tác giữa hai lĩnh vực.

• Việc hiểu các quan điểm khác nhau này là rất quan trọng để định hướng tương lai của an ninh mật mã.

                  **Công bố:** Bài viết này đã được biên tập bởi Editorial Team. Để biết thêm thông tin về cách chúng tôi tạo và rà soát nội dung, hãy xem Editorial Policy.