Kế hoạch "Manhattan" trong tính toán lượng tử chính thức công bố: Ngành công nghiệp mã hóa đối mặt với bước ngoặt sinh tử?

Tác giả: Mã Hách, Foresight News

Vào ngày 22 tháng 6, trong vòng một ngày, cựu Tổng thống Trump đã ký hai sắc lệnh hành pháp. Một yêu cầu tất cả các cơ quan liên bang của Mỹ nâng cấp toàn bộ các khóa mã hóa lên tiêu chuẩn mới trước năm 2030, để chống lại mối đe dọa bẻ khóa từ máy tính lượng tử; một sắc lệnh khác ra lệnh cho Bộ Năng lượng đứng đầu xây dựng một "Máy tính lượng tử quốc gia".

Tính toán lượng tử đã không còn là cuộc thảo luận công nghệ trong phòng thí nghiệm, mà đã trở thành một kế hoạch mang tính bắt buộc cấp quốc gia.

Đầu năm 2025, ông trùm công nghệ Jensen Huang từng biểu lộ thái độ bi quan về máy tính lượng tử, "máy tính lượng tử thực sự thực dụng có thể cần thêm 15 đến 30 năm nữa mới đạt được", tuy nhiên chỉ sau 2 tháng, thái độ của ông đã thay đổi. Năm nay, NVIDIA đã phát hành mô hình Ising được AI hỗ trợ, Jensen Huang cho biết điều này sẽ biến AI thành mặt phẳng điều khiển và hệ điều hành cho máy lượng tử, chuyển đổi các bit lượng tử mỏng manh thành một hệ thống có thể mở rộng, độ tin cậy cao, xây dựng cơ sở hạ tầng tiêu chuẩn hóa cấp ngành cho tính toán lượng tử.

Tính toán lượng tử dưới sự hỗ trợ của AI, tốc độ phát triển có thể tăng mạnh. Khi tốc độ phát triển của nó càng nhanh, mối đe dọa đối với an ninh của hệ thống hiện tại cũng ngày càng lớn.

Thời hạn 2030: Mệnh lệnh "thay khóa" toàn quốc

Một khi máy tính lượng tử quy mô lớn xuất hiện, hệ thống mật mã hiện tại sẽ bị đánh bại. Thậm chí nguy hiểm hơn là chiến lược thu hoạch trước, giải mã sau - đối thủ ngay bây giờ có thể lưu trữ dữ liệu mã hóa của bạn, đợi đến khi máy lượng tử hoàn thiện sau mười năm rồi từ từ giải mã.

Vì vậy chính phủ Mỹ đã ra mệnh lệnh chết. Tất cả tài sản có giá trị cao và hệ thống có tác động lớn của các cơ quan liên bang phải hoàn thành việc chuyển đổi thiết lập khóa mật mã hậu lượng tử (PQC) trước ngày 31 tháng 12 năm 2030. Ngoài ra, phải hoàn thành việc chuyển đổi chữ ký số PQC trước ngày 31 tháng 12 năm 2031.

Trong vòng 30 ngày, mỗi cơ quan phải chỉ định một người phụ trách di cư PQC, báo cáo trực tiếp cho OMB của Nhà Trắng và Giám đốc An ninh mạng Quốc gia. NIST (Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ) phải khởi động thí điểm di cư hệ thống PQC của chính mình trong vòng 180 ngày, và hoàn thành trước cuối năm 2027.

Ngoài ra, các quy định mua sắm liên bang sẽ được sửa đổi trong vòng 180 ngày, tất cả các nhà thầu cung cấp hàng hóa cho chính phủ Mỹ - từ Microsoft, Amazon Cloud đến các nhà cung cấp dịch vụ IT khác đều phải tuân thủ tiêu chuẩn PQC trước năm 2030. Bộ An ninh Nội địa cũng phải hỗ trợ xây dựng kế hoạch di cư cho các cơ sở hạ tầng trọng yếu như lưới điện, ngân hàng, bệnh viện, nhà điều hành viễn thông.

Chính phủ Mỹ đang sử dụng sức mạnh hành pháp để buộc thúc đẩy một đợt đại thay thế cơ sở hạ tầng an ninh internet toàn cầu.

Một văn bản khác do Trump ký cùng ngày, "Mở ra vùng biên giới tiếp theo của đổi mới lượng tử", cũng đã đặt cuộc đua tính toán lượng tử lên bàn đàm phán.

Chính phủ Mỹ muốn một cỗ máy khổng lồ thực sự có thể giao cho Phòng thí nghiệm Quốc gia của Bộ Năng lượng để giải quyết những vấn đề mà siêu máy tính cổ điển không thể tính toán được. Nhà Trắng yêu cầu Bộ Năng lượng phải công bố công khai thông số kỹ thuật trong vòng 90 ngày, và khám phá mô hình hợp tác công tư trong vòng 180 ngày.

Có lẽ, đây là thời khắc "Kế hoạch Manhattan" trong lĩnh vực tính toán lượng tử. Chính phủ xuất tiền, xuất chính sách, xuất đơn hàng, thông qua ý chí quốc gia để dẫn dắt, đẩy nhanh tốc độ tiến hóa của công nghệ thông tin lượng tử từ nguyên mẫu phòng thí nghiệm sang các công cụ kỹ thuật hóa.

Nước Mỹ đang tăng tốc nâng cấp mật mã, trong khi đó, mật mã của ngành công nghiệp tiền mã hóa cũng đã nguy cấp rồi.

Ngành công nghiệp mã hóa chống lại tính toán lượng tử

Nền tảng chữ ký đường cong Elliptic (ECDSA) của Bitcoin, về mặt lý thuyết có thể bị phá vỡ bởi máy tính lượng tử.

Theo dữ liệu nghiên cứu được BTQ Technologies công bố vào tháng 10 năm 2025, khoảng 6.65 triệu Bitcoin (tương đương khoảng 7450 tỷ USD theo giá thời điểm đó) có khóa công khai đã bị tiết lộ vĩnh viễn trên chuỗi, bao gồm 1.9 triệu Bitcoin từ địa chỉ P2PK thời kỳ đầu và khoảng 4 triệu Bitcoin từ các địa chỉ tái sử dụng.

Những BTC này không cần chờ máy tính lượng tử chủ động tấn công khi giao dịch được phát sóng - khóa công khai đã nằm trên blockchain hơn chục năm, khi máy tính lượng tử hoàn thiện có thể từ từ suy ngược khóa riêng tư trong trạng thái ngoại tuyến.

Kể từ tháng 11 năm 2021, giao thức cơ bản của Bitcoin đã hơn bốn năm không kích hoạt bất kỳ soft fork nào. Đề xuất BIP-360 đưa ra một số biện pháp giảm nhẹ, nhưng vẫn còn khoảng cách để có giải pháp hoàn chỉnh. Kinh nghiệm lịch sử cũng không lạc quan. Bản nâng cấp SegWit của Bitcoin từ khi đề xuất vào tháng 12 năm 2015 đến khi được chấp nhận rộng rãi vào tháng 12 năm 2018, đã mất ba năm.

Vào tháng 1 năm nay, BTQ Technologies Corp. đã ra mắt mạng thử nghiệm có tên Bitcoin Quantum. Mạng thử nghiệm này hoàn toàn mở và không cần xin phép, họ đang mời các thợ đào, nhà phát triển, nhà nghiên cứu và người dùng chạy các node, xây dựng công cụ, kiểm tra mật mã học và thử nghiệm áp lực các giao dịch chống lượng tử trước khi di cư lên mạng chính.

Tuy nhiên, để đạt được sự đồng thuận từ nhiều phía sau này, vẫn còn không ít thách thức.

CEO Coinbase Brian Armstrong thì bác bỏ, cho rằng mối đe dọa của tính toán lượng tử đối với Bitcoin bị phóng đại nghiêm trọng. "Đây không phải là vấn đề đặc thù của tiền mã hóa, đây là điều mà cả thế giới đều cần đối phó. Chúng tôi đang làm việc trực tiếp với các nhà phát triển cốt lõi để xử lý vấn đề lượng tử."

Ngoài Bitcoin, các giao thức dự án khác cũng đang tiến hành kế hoạch chống lượng tử một cách khẩn trương.

Quỹ Ethereum đã thành lập một nhóm nghiên cứu chuyên về an ninh hậu lượng tử, và đưa PQC vào danh sách ưu tiên. Người phụ trách dự án riêng tư Kohaku của Quỹ Ethereum, Nico, đã viết bài cho biết Ethereum hiện tại có thể bắt đầu chuẩn bị ở cấp độ tài khoản để đón thời đại hậu lượng tử, mà không cần chờ đợi bản nâng cấp hard fork ở tầng cơ bản.

Solana xác lập tiêu chuẩn chữ ký Falcon, công bố lộ trình di cư ba giai đoạn. Nhóm phát triển NEAR có kế hoạch trước cuối quý II năm 2026, thêm phương án chữ ký an toàn kháng lượng tử vào mạng thử nghiệm. Zcash dự kiến thông qua bản nâng cấp Tachyon để thực hiện bảo vệ quyền riêng tư hậu lượng tử ở cấp độ giao thức trước cuối năm 2026.

Trong cuộc chạy đua sinh tử này với tính toán lượng tử, các cơ quan liên bang có mức độ tập trung quyền lực cao đã nhấn nút 'bộ đếm ngược 5 năm' cứng. Còn đối với các mạng phi tập trung mà hiệu quả quản trị đáng lo ngại, phụ thuộc vào sự đồng thuận, thử thách thực sự không phải là cuộc khủng hoảng lượng tử khi nào xảy ra, mà là liệu ngành công nghiệp có thể hoàn thành bản nâng cấp chống lượng tử này hay không, trước khi chiếc hộp bí mật của Satoshi Nakamoto bị giải mã triệt để.