Máy tính lượng tử trong tương lai có thể phá vỡ Bitcoin (BTC), nhưng chính khoa học lượng tử cũng có thể tạo ra loại tiền mà không ai làm giả được. Hai chuyên gia cho rằng tiền lượng tử, chứ không phải blockchain, có thể trở thành hình thức tiền kỹ thuật số cuối cùng.
Stefano Gogioso và Daniela Herrmann đã nêu quan điểm này tại hội đồng chuyên gia BeInCrypto mới đây. Lập luận của họ dựa trên một ý tưởng ra đời trước cả crypto và dựa vào một quy luật vật lý duy nhất.
Tiền tệ luôn là câu chuyện về niềm tin
Một bài phân tích khác đặt câu hỏi khi nào máy tính lượng tử có thể phá vỡ Bitcoin. Còn bài viết này lại hỏi ngược lại: Nếu công nghệ đó tạo ra thứ gì đó tốt hơn cả tiền mà chúng ta đang dùng thì sao?
Câu trả lời bắt đầu từ một nhận định của Gogioso: “Sự đồng thuận (consensus) là trung gian cuối cùng.”
Để hiểu vì sao, hãy cùng nhìn lại cách mà tiền tệ dần mất đi niềm tin ban đầu.
Tiền mặt vật lý không cần trung gian nào. Một đồng vàng tự thân nó đã có giá trị, người mua không cần tin vào ngân hàng, sổ sách hay mạng lưới nào để chấp nhận nó. Tuy nhiên, tiền mặt không thể truyền qua mạng lưới điện tử.
Tiền kỹ thuật số giúp xử lý khoảng cách địa lý, nhưng lại đưa các trung gian quay trở lại. Mỗi giao dịch online đều phải thông qua bên thứ ba xác nhận rằng đồng tiền đó không bị tiêu hai lần.
Bitcoin đã giải quyết vấn đề đó bằng cách thay thế tổ chức tài chính bằng toán học và cơ chế đồng thuận. Hàng ngàn máy tính cùng xác nhận một lịch sử chung, nên không còn cần một bên trung gian tập trung nào nữa.
Ý tưởng dùng vật lý thay cho niềm tin thật ra xuất hiện trước cả Bitcoin và cả Internet hiện đại.
Cuối những năm 1960, một nghiên cứu sinh của Đại học Columbia tên là Stephen Wiesner đã viết bản thảo có tên “Conjugate Coding”. Bản thảo này bị nhiều tạp chí từ chối và chỉ được xuất bản vào năm 1983.
Wiesner đề xuất một loại tiền không thể làm giả, dựa vào quy luật vật lý thay vì sự bảo đảm từ ngân hàng. Đây là ý tưởng ứng dụng đầu tiên về thông tin lượng tử mà con người từng nghĩ đến.
Ý tưởng này sau đó đã truyền cảm hứng cho giao thức BB84 năm 1984, mở đường cho mật mã lượng tử. Có thể nói, lĩnh vực này xuất phát từ nỗ lực tạo ra loại tiền không thể làm giả.
Bảo mật từ vật lý chứ không phải bí mật
Mật mã truyền thống dựa vào các bài toán khó, nghĩa là muốn giải mã cần rất nhiều thời gian và công sức. Mật mã lượng tử lại hoạt động theo cách hoàn toàn khác.
Giá trị bảo mật này xuất phát từ một định luật vật lý mang tên định lý không thể sao chép. Hai nhà vật lý William Wootters và Wojciech Zurek đã chứng minh vào năm 1982: Một trạng thái lượng tử chưa xác định thì không thể sao chép một cách hoàn hảo.
Nguyên lý này rất rõ ràng: Bất kỳ ai cố gắng sao chép trạng thái lượng tử đều sẽ làm xáo trộn nó. Khi đó, mọi hành vi làm giả đều sẽ thất bại và bị phát hiện ngay lập tức.
Gogioso đã dành nhiều năm nghiên cứu, ứng dụng định luật này thành các công cụ thực tế. Ở một buổi phỏng vấn trước đây với BeInCrypto tại Naples, anh mô tả về những “khóa” có khả năng tự bảo vệ. Nếu ai đó chặn được khóa lượng tử này giữa đường, nó sẽ tự hủy, và người nhận sẽ phát hiện giao thức bị gián đoạn.
Tại hội đồng chuyên gia Council, Gogioso đã đẩy ý tưởng này lên mức tối đa.
“Bạn có thể tạo ra các ứng dụng mà không cần phải tin vào phần cứng mà chúng đang chạy. Thậm chí bạn có thể đặt hàng phần cứng từ chính đối thủ của mình, miễn là ứng dụng vượt qua các bài kiểm tra tự động, bạn sẽ được đảm bảo về mặt bảo mật. Trường hợp xấu nhất, ứng dụng sẽ từ chối chạy. Và điều đó là hoàn toàn không thể xảy ra với các hệ thống truyền thống.”
Các chuyên gia gọi đây là mật mã độc lập thiết bị (device-independent cryptography). Bảo mật vẫn được đảm bảo ngay cả khi nhà sản xuất thiết bị không đáng tin cậy. Điều này cực kỳ quan trọng vì phần cứng phức tạp thường là nơi dễ bị cài sẵn “cửa sau”.
Tại sao khóa không làm giả được lại trở thành tiền
Bước chuyển từ bảo mật sang tiền tệ thực ra rất gần. Gian lận và làm giả chỉ là hai cách gọi khác nhau của cùng một vấn đề.
Nếu bạn không thể sao chép trạng thái lượng tử, thì bạn cũng không thể làm giả được nó. Và một thứ không thể làm giả sẽ trở thành tiền.
Gogioso đã giải thích rất rõ điều này.
“Một cách nói khác của ‘không thể gian lận’ chính là bạn không thể sao chép hoặc làm giả. Từ chính các kỹ thuật này, bạn sẽ có tiền lượng tử, hoặc các công cụ tài chính lượng tử. Đây là các phương thức tài chính kỹ thuật số mới, với ít sự phụ thuộc vào niềm tin đối với các bên trung gian, mạng lưới hay đối tác hơn rất nhiều.”
Nhóm của Gogioso đã xây dựng thành công phiên bản nhỏ nhất của ý tưởng này. Tại Naples, anh đã trình diễn các “khóa” chỉ dùng được một lần. Để chi tiêu được, bạn phải hủy nó, từ đó ngăn chặn kẻ tấn công phát lại một giao dịch cũ.
Một “khóa” dùng một lần được xem là mảnh ghép nhỏ của giá trị không thể làm giả. Nếu nhân rộng nguyên lý này, chúng ta sẽ có được cái mà giới nghiên cứu gọi là tiền lượng tử.
Lý thuyết này thực ra không quá mới. Năm 2012, Scott Aaronson cùng Paul Christiano đã đề xuất hệ thống tiền lượng tử công khai đầu tiên. Nhờ đó, bất kỳ ai — không chỉ ngân hàng phát hành — cũng có thể xác minh giá trị của tờ tiền lượng tử. Cách họ tiếp cận gần như giống với ý tưởng của Wiesner: Tạo ra loại tiền không thể làm giả dựa trên quy luật vật lý.
Tiền lượng tử và trung gian cuối cùng
Bây giờ, các yếu tố mới ghép lại với nhau. Bitcoin đã loại bỏ ngân hàng, nhưng chưa thể loại bỏ hoàn toàn niềm tin. Bitcoin chỉ chuyển niềm tin đó sang cho mạng lưới và sổ cái chung. Vẫn cần một thứ gì đó để xác định đâu là giao dịch thực sự.
Gogioso cho rằng sự đồng thuận đó chính là bên trung gian còn sót lại cuối cùng. Theo anh, Web3 và các công cụ zero-knowledge đã giúp khôi phục một phần niềm tin mà tiền kỹ thuật số đã đánh mất, nhưng cơ chế đồng thuận thì vẫn giữ vai trò ngăn ngừa hành vi gian lận cuối cùng.
Công việc đó luôn có cái giá phải trả. Sự đồng thuận đòi hỏi sự phối hợp, năng lượng và một lượng lớn người tham gia phải có cùng quan điểm. Trong khi đó, một bảo đảm vật lý thực sự thì không cần các yếu tố này.
Tiền lượng tử, theo mô tả của ông, loại bỏ hoàn toàn vai trò trung gian.
“Tiền lượng tử là bước tiến tiếp theo và cũng là bước cuối cùng của câu chuyện này. Bạn sẽ có một thứ tài sản kỹ thuật số có thể giao dịch ở khoảng cách xa, nhưng không cần phải tin tưởng vào bất kỳ bên trung gian nào, sổ cái toàn cầu, hoặc một ai đó quyết định giao dịch nào sẽ được ghi vào một khối Ethereum (ETH). Bản thân vật lý sẽ đảm bảo không thể làm giả. Theo nghĩa đó, sự đồng thuận đang là khâu trung gian cuối cùng.”
Đây là một tuyên bố lớn, nên cần nhấn mạnh rõ ràng. Nếu điều này thành hiện thực, tiền lượng tử đối với Bitcoin cũng giống như Bitcoin đối với ngân hàng truyền thống.
Có một điểm cân bằng đáng chú ý: chính vật lý đã tạo ra nguy cơ cho hệ thống chữ ký của Bitcoin cũng chính là vật lý có thể khiến việc cần đến sự đồng thuận không còn cần thiết nữa.
Biện pháp bảo vệ duy nhất có thể tồn tại trước những kẻ tấn công thông minh hơn
Có một lý do nữa khiến yếu tố thời điểm trở nên quan trọng: Trí tuệ nhân tạo đang ngày càng giỏi hơn trong việc phá vỡ các hệ thống bảo mật.
Hầu hết các giao thức bảo mật hiện nay đều giả định rằng kẻ tấn công không đủ thông minh hoặc bài toán quá khó với họ dù có đủ thời gian. Gogioso cho rằng giả định này sẽ trở nên mong manh trong thời đại AI phát triển mạnh như hiện nay.
Vật lý lại đem tới một lời hứa khác biệt.
“Tiền lượng tử thực chất mang lại sự an toàn dựa trên các quy luật của vũ trụ. AI có thông minh tới đâu cũng không thể phá được. Giả sử xấu nhất, có thể ngăn cản nó diễn ra chứ không thể làm giả nó.”
Đây chính là điểm hấp dẫn sâu xa của hướng tiếp cận này. Bảo đảm lượng tử không phụ thuộc vào giới hạn của kẻ tấn công, mà dựa vào cấu trúc tồn tại của thực tại — điều mà bất cứ trí tuệ nào cũng không đủ sức thay đổi.
Tiền lượng tử: Chưa xuất hiện, nhưng đã ở rất gần
Cả hai khách mời đều cẩn trọng và không hứa hẹn quá mức về ý tưởng này. Herrmann, người đang phát triển các công cụ lượng tử thương mại, đã xác định ranh giới rõ ràng.
“Tiền lượng tử là viễn cảnh, là mục tiêu cuối cùng khi mọi thứ đã sẵn sàng. Hiện tại, chúng ta vẫn chưa có tiền lượng tử đúng nghĩa. Nhưng khi công nghệ chip tiến bộ hơn, chúng ta sẽ phải thực sự có trách nhiệm với những điều này.”
Trở ngại lớn nhất hiện nay là bộ nhớ lượng tử. Việc giữ được trạng thái lượng tử rất dễ bị ảnh hưởng, và các hệ thống tốt nhất hiện tại cũng chỉ duy trì được trạng thái này trong vài giây. Gogioso chia sẻ rằng hạn chế này đồng nghĩa với việc tiền lượng tử thực sự vẫn ngoài tầm với, mặc dù chính phần cứng này đã có thể ứng dụng cho các nhiệm vụ ngắn hạn.
Dù vậy, hướng phát triển đã rõ ràng: các thí nghiệm trong phòng lab đã bắt đầu chứng minh các token lượng tử và các giải pháp liên quan, biến ý tưởng này từ lý thuyết thành thực tiễn.
Gogioso cũng tổng kết buổi tọa đàm với nhận định lạc quan như vậy.
“Trong vòng năm, sáu, bảy năm tới, chúng ta hoàn toàn có thể sống trong một thế giới nơi công nghệ lượng tử giúp ta làm những điều hiện tại là bất khả thi — không chỉ là khó, không chỉ là chậm, mà thực sự là không thể làm được. Đây là phần mềm mà chúng ta có thể bắt đầu phát triển ngay từ bây giờ, không phải đợi năm năm nữa. Tương lai đã rất gần trong tầm tay.”
Hơn nửa thế kỷ sau khi Wiesner phác họa ý tưởng về dòng tiền được bảo vệ bằng chính luật vật lý, viễn cảnh này cuối cùng cũng đã rời khỏi bảng vẽ. Nếu những gì Gogioso và Herrmann dự đoán là đúng, “khâu trung gian cuối cùng” có thể sẽ biến mất trong thập kỷ này.
