Máy tính lượng tử không chỉ đe dọa Bitcoin—Nó còn đe dọa các ứng dụng nhắn tin nữa

Tóm tắt ngắn gọn

• Các nhà nghiên cứu của IBM đang hợp tác với Signal và Threema để thiết kế hệ thống nhắn tin chống lại các cuộc tấn công bằng lượng tử.
• Nhà mã hóa Ethan Heilman cho biết, các nền tảng nhắn tin có thể đối mặt với rủi ro lượng tử trong ngắn hạn lớn hơn Bitcoin.
• Những tiến bộ trong lĩnh vực máy tính lượng tử đang thúc đẩy các nhà phát triển chuẩn bị cho mã hóa hậu lượng tử.

Máy tính lượng tử từ lâu đã được bàn luận như một mối đe dọa tương lai đối với Bitcoin. Giờ đây, các nhà nghiên cứu cho biết công nghệ này có thể làm suy yếu các hệ thống nhắn tin mã hóa được sử dụng bởi chính phủ, nhà báo và hàng triệu người dùng trên toàn thế giới. Trong một báo cáo mới được công bố vào thứ Hai, IBM mô tả công việc hợp tác với các nhà phát triển truyền thông từ Signal và Threema để thiết kế lại các giao thức nhắn tin cho một tương lai mà trong đó máy tính lượng tử có thể phá vỡ mã hóa của các liên lạc an toàn. “Phá vỡ loại mã hóa này gần như là không thể với ngay cả những siêu máy tính cổ điển mạnh nhất, trừ khi bạn có hàng tỷ năm để thử. Nhưng một cuộc cách mạng máy tính lớn đang diễn ra ngày nay có thể sớm thay đổi điều đó,” các nhà nghiên cứu viết.

Trong khi nhiều người đã viết về mối đe dọa lượng tử đối với tiền điện tử, nhà nghiên cứu mã hóa Ethan Heilman cho biết các nền tảng nhắn tin mã hóa có thể đối mặt với rủi ro lượng tử trong ngắn hạn lớn hơn Bitcoin. “Rủi ro ngắn hạn lớn hơn nhiều đối với những thứ như Signal so với Bitcoin vì các cuộc tấn công lưu trữ và chuyển tiếp,” Heilman nói với Decrypt. “Có thể ai đó sẽ ghi lại các cuộc trò chuyện bây giờ rồi sau đó tấn công chúng khi họ có máy tính lượng tử.” Một cuộc tấn công lưu trữ và chuyển tiếp xảy ra khi kẻ tấn công chặn và lưu trữ dữ liệu mã hóa, hoặc trong trường hợp này là các tin nhắn, với ý định giải mã sau này, khi các công cụ mạnh hơn như máy tính lượng tử có thể phá vỡ mã hóa.

Ra mắt vào năm 2012 và 2014, tương ứng, Threema và Signal cung cấp dịch vụ nhắn tin, gọi điện và nhóm trò chuyện mã hóa đầu cuối, với khóa mã hóa được lưu trữ trên thiết bị của người dùng thay vì trên máy chủ của công ty. Máy tính cổ điển không thể phá vỡ mã hóa hiện tại, nhưng một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể giải quyết các vấn đề mật mã nền tảng bảo vệ nó. Tiến bộ trong lĩnh vực này đã tăng tốc trong những năm gần đây. Các thử nghiệm gần đây của IBM, Google và Caltech đã cải thiện độ ổn định, khả năng mở rộng và sửa lỗi, thu hẹp thời gian để một máy lượng tử thực tế hoạt động, làm gia tăng tranh luận về mối đe dọa đối với các tiền điện tử như Bitcoin, sử dụng mã hóa elliptic-curve để bảo vệ giao dịch. Một máy tính lượng tử đủ mạnh có thể sử dụng thuật toán Shor để suy ra khóa riêng từ khóa công khai bị lộ. Heilman cho biết việc sử dụng nhắn tin mã hóa ngày càng nhiều trong chính phủ nhấn mạnh lý do tại sao bảo mật liên lạc lâu dài đã trở thành ưu tiên của các nhà nghiên cứu. “Chúng tôi đã thấy nhiều người trong Nhà Trắng sử dụng Signal,” ông nói, đề cập đến vụ việc năm 2025 gọi là “Signalgate,” khi tiết lộ rằng các quan chức an ninh quốc gia cao cấp của Mỹ, bao gồm Bộ trưởng Quốc phòng Pete Hegseth, đã sử dụng tin nhắn biến mất của Signal trên thiết bị cá nhân để thảo luận các vấn đề nhạy cảm của chính phủ, sau khi thêm một nhà báo vào nhóm trò chuyện. “Lịch sử đã có các vụ án tình báo ghi lại các cuộc liên lạc từ hàng thập kỷ trước và chỉ giải mã được sau này,” Heilman nói. “Vì vậy, đối với an ninh liên lạc, luôn tồn tại rủi ro trong tương lai có thể giải mã quá khứ, điều mà chúng ta không có trong Bitcoin.” Chuẩn bị cho tương lai Signal đã bắt đầu chuẩn bị cho một tương lai tiềm năng trong đó các cuộc tấn công “thu hoạch rồi giải mã” như vậy trở thành hiện thực.

Năm 2023, công ty nhắn tin này đã giới thiệu nâng cấp PQXDH để bảo vệ các phiên mới khỏi các cuộc tấn công như vậy. Năm 2025, Signal đã củng cố các biện pháp phòng thủ đó bằng một nâng cấp giao thức Sparse Post-Quantum Ratchet (SPQR) mở rộng khả năng bảo vệ hậu lượng tử cho các tin nhắn, cuộc gọi và phương tiện truyền thông đang diễn ra. Trong khi đó, Threema cho biết đang hợp tác với các nhà nghiên cứu mã hóa của IBM để khám phá tích hợp thuật toán ML-KEM tiêu chuẩn của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia vào hệ thống nhắn tin của mình như một phần của quá trình chuyển đổi sang mã hóa an toàn lượng tử. Nghiên cứu cũng tập trung vào việc bảo vệ siêu dữ liệu, bao gồm thông tin về ai thuộc nhóm trò chuyện mã hóa. “Khi cố gắng chuyển đổi giao thức Signal hiện tại để bảo vệ siêu dữ liệu này sang dạng an toàn lượng tử, nhóm nghiên cứu nhanh chóng nhận ra rằng việc thay thế các thành phần hiện tại bằng các phiên bản an toàn lượng tử của chúng có thể dẫn đến việc tăng băng thông của Signal lên tới trăm lần,” báo cáo cho biết. “Điều này có nghĩa là họ cần thiết kế lại các giao thức từ đầu để tối ưu hóa tốc độ và hiệu quả truyền thông.” Hầu hết các nhà nghiên cứu cho rằng các máy có khả năng tấn công Bitcoin vẫn còn xa công nghệ hiện tại. Tuy nhiên, Heilman cảnh báo rằng tốc độ phát triển có thể sẽ tăng nhanh nếu các tiến bộ lượng tử tiếp tục diễn ra. “Ngay khi mối đe dọa trở nên thực tế hơn, mọi thứ sẽ diễn ra nhanh hơn,” ông nói.