Một bước đột phá vừa được công bố có thể thay đổi hoàn toàn cách thế giới bảo vệ dữ liệu số, và cả tương lai của blockchain: máy tính lượng tử đã chính thức tạo ra các con số ngẫu nhiên tuyệt đối – thứ mà ngay cả những siêu máy tính mạnh nhất hiện tại cũng không thể dự đoán hoặc làm giả.
Không phải ngẫu nhiên nào cũng "ngẫu nhiên"
Trong mã hóa hiện đại, từ giao dịch ngân hàng, hệ thống xác thực 2 lớp, đến ví tiền điện tử, các con số ngẫu nhiên đóng vai trò cốt lõi. Tuy nhiên, hầu hết các số ngẫu nhiên mà máy tính hiện tại tạo ra lại chỉ là "giả ngẫu nhiên", được sinh ra từ các thuật toán có thể dự đoán nếu biết được công thức hoặc "seed" ban đầu.
Đó chính là lỗ hổng khiến nhiều vụ tấn công lớn từng xảy ra:
Năm 2010, Sony PlayStation bị hack do hệ thống mã hóa sử dụng số ngẫu nhiên yếu.
Vụ tấn công Polynonce khiến hơn 140 Bitcoin bị đánh cắp chỉ vì điểm yếu trong thuật toán tạo số ngẫu nhiên của ví.
Lỗi trong
#Android năm 2013 khiến hàng triệu USD Bitcoin bị đánh cắp do yếu tố ngẫu nhiên không đủ mạnh.
Máy tính lượng tử và bước đột phá "chứng nhận ngẫu nhiên"
Nhóm nghiên cứu từ JP Morgan Chase, Quantinuum và các viện nghiên cứu quốc gia Mỹ vừa sử dụng một máy tính lượng tử 56-qubit để tạo ra hơn 70.000 bit ngẫu nhiên đã được chứng nhận là hoàn toàn không thể làm giả. Và điều đặc biệt: quá trình xác minh không phụ thuộc vào thiết bị tạo ra số – tức là ngay cả nhà sản xuất cũng không thể gian lận.
Điều gì khiến số lượng tử "chân thực"?
Máy tính truyền thống hoạt động theo logic nhị phân 0-1. Trong khi đó, máy tính lượng tử sử dụng qubit, có thể tồn tại ở nhiều trạng thái cùng lúc (superposition). Kết quả chỉ xuất hiện khi đo đạc – và chính quá trình đó là ngẫu nhiên tuyệt đối, vì tự nhiên chưa quyết định kết quả cho đến khi có người quan sát.
Quá trình của họ gồm hai giai đoạn:
Máy lượng tử tạo ra kết quả thông qua kỹ thuật “random circuit sampling” – một phương pháp đo benchmark hiệu năng lượng tử.
Các siêu máy tính tại phòng lab Argonne và Oak Ridge mất 18 tiếng để xác minh các kết quả này không thể sinh ra từ bất kỳ thuật toán truyền thống nào.
Ứng dụng thực tế và tầm ảnh hưởng đến blockchain
Đây không phải là nghiên cứu lý thuyết. Khả năng tạo số ngẫu nhiên lượng tử được chứng nhận có thể thay đổi cả ngành bảo mật số, và đặc biệt tác động mạnh đến lĩnh vực crypto.
Blockchain: Các thuật toán đồng thuận có thể dùng số lượng tử để trở nên chống giả mạo hoàn toàn – không ai có thể thao túng việc rút thăm hay chọn validator.
Ví tiền điện tử: Khóa riêng (private key) mạnh hơn rất nhiều, giảm nguy cơ bị tấn công vì "entropy yếu".
Hợp đồng thông minh (smart contract): Các lệnh yêu cầu ngẫu nhiên (như chọn người thắng cuộc) sẽ minh bạch tuyệt đối và không thể can thiệp.
Ứng dụng bảo mật: Từ OTP (one-time-password), xác thực 2 lớp, mã hóa tin nhắn đến bỏ phiếu điện tử, tất cả đều có thể an toàn hơn bao giờ hết.
Không chỉ dành cho blockchain – mà cho cả thế giới số
Các lĩnh vực khác cũng sẽ được hưởng lợi:
Ngân hàng số: tạo khóa mã hóa không thể bị dự đoán.
Cờ bạc trực tuyến & xổ số: hoàn toàn công bằng, không thể gian lận.
Nghiên cứu sinh học & AI: thử nghiệm A/B với kết quả không thiên lệch.
Phần mềm mã hóa cấp quốc gia: chống rò rỉ dữ liệu trong các thiết bị bảo mật phần cứng như YubiKey.
Vẫn còn hạn chế – nhưng tương lai đã gần hơn bao giờ hết
Hiện tại, quá trình xác minh các con số lượng tử cần đến siêu máy tính, khiến nó chưa thể áp dụng đại trà. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đang phát triển giải pháp thay thế như Quantum Origin – dùng kỹ thuật kiểm tra Bell để tạo “quantum seed” chỉ một lần, sau đó tích hợp vào phần mềm để nâng cấp mọi thuật toán ngẫu nhiên hiện có.
Chuyên gia dự đoán rằng trong vòng vài năm tới, các con chip lượng tử nhỏ sẽ đủ rẻ để tích hợp vào thiết bị cá nhân, hoặc được cung cấp dưới dạng dịch vụ đám mây, nơi người dùng có thể gọi các số ngẫu nhiên lượng tử như gọi API.
Vì sao người dùng Binance và cộng đồng crypto nên quan tâm?
Trong thế giới Web3, nơi mỗi chữ ký số, mỗi ví tiền và mỗi giao dịch đều phụ thuộc vào tính bảo mật tuyệt đối, thì đột phá về số ngẫu nhiên lượng tử có chứng nhận chính là mảnh ghép mà cả ngành công nghiệp crypto chờ đợi từ lâu.
Nếu được tích hợp vào các nền tảng như Binance Smart Chain hoặc các giao thức DeFi, công nghệ này có thể giúp giảm đáng kể các nguy cơ bị tấn công vào ví hoặc giao thức do yếu tố ngẫu nhiên bị thao túng – từng là nguyên nhân hàng loạt vụ hack trị giá hàng triệu USD.
Kết luận:
Chúng ta có thể đang đứng trước bước ngoặt lịch sử – nơi mà ngẫu nhiên không còn là giả ngẫu nhiên. Với sự trợ giúp từ máy tính lượng tử, thế giới kỹ thuật số và blockchain có cơ hội được bảo vệ bằng những quy luật vật lý bất khả xâm phạm. Và nếu điều này trở thành hiện thực, tương lai của bảo mật – và của tiền điện tử – sẽ an toàn hơn bao giờ hết.