Sok nézet szerint a kvantumszámítás (QC), amely elektromos töltés helyett atomi „pörgést” használ a bináris 1-ek és 0-k megjelenítésére, exponenciális sebességgel fejlődik. Ha a minőségellenőrzést valaha is nagyarányúan megvalósítják, az áldás lehet az emberi társadalom számára, többek között hozzájárulhat a terméshozamok javításához, jobb gyógyszerek tervezéséhez és biztonságosabb repülőgépek tervezéséhez.
A kriptoszektor is profitálhat. Éppen a múlt héten például egy, a Bank of Canada megbízásából készült projekt a kriptovaluta bevezetését szimulálta a kanadai pénzügyi szervezetek körében. kvantumszámítás segítségével.
"Szerettük volna tesztelni a kvantumszámítás erejét egy olyan kutatási eseten, amelyet nehéz megoldani klasszikus számítási technikákkal" - mondta Maryam Haghighi, a Bank of Canada adattudományi igazgatója egy sajtóközleményben.
Mások azonban attól tartanak, hogy a kvantumszámítás rendkívüli „nyers erő” erejéből adódóan a blokklánc kriptográfiai struktúráját is feltörheti, amely a Bitcoint szolgálta (BTC) olyan jól a kezdete óta. Valójában egyesek szerint csak idő kérdése, hogy a kvantumszámítógépek mikor tudják azonosítani azokat a hatalmas prímszámokat, amelyek a BTC privát kulcs kulcsfontosságú összetevői – feltéve, hogy nem dolgoznak ki ellenintézkedéseket.
Ezen a vonalon egy nemrég megjelent cikk számított hogy mekkora kvantumteljesítményre lenne szükség egy BTC privát kulcs megkettőzéséhez, azaz „annyi fizikai qubitre van szükség, hogy megtörjük a kulcsok 256 bites elliptikus görbén alapuló titkosítását a Bitcoin hálózatban”, amint azt a cikk szerzői kifejtik. kapcsolatban áll a Sussexi Egyetemmel.
Az biztos, hogy ez nem lesz könnyű feladat. A Bitcoin algoritmusa, amely a nyilvános kulcsokat privát kulcsokká alakítja, „egyirányú”, ami azt jelenti, hogy egyszerű nyilvános kulcsot generálni egy privát kulcsból, de gyakorlatilag lehetetlen magánkulcsot származtatni nyilvános kulcsból a mai számítógépek segítségével.
Ráadásul mindezt körülbelül 10 perc alatt kellene megtenni, ami átlagosan annyi idő, ameddig egy nyilvános kulcs ki van téve vagy sérülékeny a Bitcoin hálózaton. Azt is feltételezi, hogy a nyilvános kulcs megegyezik a BTC-címmel, mint a Bitcoin korai napjaiban, mielőtt általános gyakorlattá vált a KECCAK algoritmus használata a nyilvános kulcsok „kivonatolására” BTC-címek generálásához. Becslések szerint a meglévő Bitcoin körülbelül egynegyede használ kivonat nélküli nyilvános kulcsokat.
Tekintettel ezekre a korlátokra, a szerzők becslése szerint 1.9 milliárd qubitre lenne szükség ahhoz, hogy 10 percen belül behatoljon egyetlen Bitcoin privát kulcsba. A qubitek vagy kvantumbitek a klasszikus számítástechnikában a „bitek” analógjai. Összehasonlításképpen, a legtöbb proto-QC számítógép manapság 50-100 qubitet tud összegyűjteni, bár az IBM legmodernebb Eagle kvantumprocesszora 127 qubitet képes kezelni.
Másképpen fogalmazva, ez 127 qubit azzal az 1.9 milliárddal szemben, amely a Bitcoin biztonságának feltöréséhez szükséges egy nagyszabású, csapdába esett ion kvantumszámítógép segítségével, amint azt az AVS Quantum Science tanulmány javasolja.
Mark Webber, a Universal Quantum kvantumépítésze, a Sussexi Egyetem spin-out cége és a lap vezető szerzője, mondott„Becsült követelményünk […] azt sugallja, hogy a Bitcoint egyelőre biztonságosnak kell tekinteni a kvantumtámadásokkal szemben, de a kvantumszámítási technológiák gyorsan skálázódnak, és rendszeres áttörések befolyásolják az ilyen becsléseket, és a következő 10 éven belül nagyon is lehetséges forgatókönyvvé teszik.”
Valós a fenyegetés?
Valóban feltörhetik a Bitcoin biztonságát? „Úgy gondolom, hogy a kvantumszámítógépek feltörhetik a kriptovalutát” – mondta Takaya Miyano, a japán Ritsumeikan Egyetem gépészmérnök-professzora a Cointelegraphnak. „Bár nem néhány éven belül, hanem 10-20 év múlva.”
Miyano nemrégiben egy olyan csapatot vezetett, amely egy káoszalapú adatfolyam-rejtjelet fejlesztett ki, amelyet úgy terveztek, hogy ellenálljon a nagyméretű kvantumszámítógépek támadásainak.
David Chaum, aki tavaly a Cointelegraphnak írt, szintén megkongatta a vészharangot – nem csak a kriptográfia számára de a szélesebb társadalom számára is:
„Talán a legfélelmetesebb egy olyan társadalomban, amely annyira támaszkodik az internetre, hogy a kvantumszintű számítástechnika minden digitális infrastruktúránkat veszélybe sodorja. Kortárs internetünk a kriptográfiára épül – kódok és kulcsok használatával a privát kommunikáció és az adatok tárolása érdekében.”
Eközben az olyan kriptovaluták esetében, mint a Bitcoin és az Ether (ETH), „akinek ez a koncepció alapvető, egy kellően erős kvantumszámítógép dollármilliárdok értékének ellopását vagy egy teljes blokklánc megsemmisítését jelentheti” – folytatta Chaum.
A Deloitte tanácsadó cég szerint több mint 4 millió BTC van, amely potenciálisan sebezhető a kvantumtámadásokkal szemben. becslések, egy olyan szám, amely a kivonat nélküli nyilvános kulcsokat használó vagy a BTC-címeket újrahasználó tulajdonosokat tartalmazza, ami egy másik bölcs gyakorlat. A jelenlegi piaci árakon ez körülbelül 171 milliárd dollárnyi kockázatot jelent.
Friss: Az aszimmetrikus információ okozza a kriptográfia vad áringadozásait?
„Személy szerint úgy gondolom, hogy pillanatnyilag nem tudunk jó becslést készíteni” arról, hogy mennyi időbe telik, amíg a kvantumszámítógépek feltörhetik a BTC titkosítását, mondta Itan Barmes, a Deloitte Hollandia kvantumbiztonsági vezetője és a Világgazdasági Fórum projekt munkatársa. mondta a Cointelegraphnak. De sok szakértő ma 10-15 évre becsüli – mondta. Sok ilyen becslés is a titkosítás időkorlát nélküli feltörésére szolgál. Mindezt 10 percen belül megtenni nehezebb lesz.
Más kriptovaluták, nem csak a Bitcoin, is sérülékenyek lehetnek, beleértve azokat is, amelyek tét-igazolási (PoS) érvényesítési mechanizmussal rendelkeznek; A Bitcoin munkabizonyítási (PoW) protokollt használ. "Ha a blokklánc protokoll kellően hosszú időre kiteszi a nyilvános kulcsokat, az automatikusan sebezhetővé válik kvantumtámadásokkal szemben" - mondta a Cointelegraphnak Marek Narozniak, fizikus, Tim Byrnes kvantumkutató csoportjának tagja a New York-i Egyetemen. "Lehetővé teheti a támadók számára, hogy tranzakciókat hamisítsanak, vagy kiadják magukat a termelői identitás blokkolásának a PoS rendszerekben."
Ideje felkészülni
Úgy tűnik, a kriptográfiai iparágnak körülbelül egy évtizede lehet, hogy felkészüljön egy lehetséges QC-támadásra, és ez döntő fontosságú. Narozniak megjegyezte:
"Több mint elég idő van a kvantumbiztonságos kriptográfiai szabványok kidolgozására és a jelenleg használt blokklánc protokollok megfelelő elágazásának kidolgozására."
Arra a kérdésre, hogy bízik-e abban, hogy a kvantum utáni kriptográfiát időben kifejlesztik a hackerek meghiúsítására, még mielőtt a 10 perces korlát áttörné, a Deloitte Barmes egy újabb tanulmányára hivatkozott. társszerzője az Ethereum blokklánc kvantumkockázatairól, amely kétféle támadást ír le: egy tárolási támadást és egy tranzittámadást. Az első „végrehajtása kevésbé bonyolult, de az ellene való védekezéshez nem feltétlenül kell lecserélni a kriptográfiai algoritmust”. Másrészt a Cointelegraphnak azt mondta:
„A tranzittámadást sokkal nehezebb végrehajtani, és sokkal nehezebb védekezni ellene. Vannak olyan jelölt algoritmusok, amelyekről úgy gondolják, hogy ellenállnak a kvantumtámadásoknak. Mindazonáltal mindegyiknek vannak olyan teljesítménybeli hátrányai, amelyek károsak lehetnek a blokklánc alkalmazhatóságára és méretezhetőségére nézve.”
Fegyverkezési verseny?
Az ezen a területen zajló folyamat tehát egyfajta fegyverkezési versenynek tűnik – ahogy a számítógépek egyre erősebbek, védekező algoritmusokat kell kifejleszteni a fenyegetés kezelésére.
„Ez az általános minta valójában nem újdonság számunkra” – mondta Narozniak. "Más iparágakban is ezt látjuk." Újításokat vezetnek be, mások pedig megpróbálják ellopni őket, így kalózkodás elleni védelmi mechanizmusokat fejlesztenek ki, amelyek még ügyesebb lopási eszközöket provokálnak.
„A kvantumbiztonságos kriptográfiai esetet az teszi egy kicsit másabbá, hogy a kvantumalgoritmusok drasztikusabb változást idéznek elő. Végül is ezek az eszközök különböző fizikán alapulnak, és bizonyos problémák esetén eltérő számítási bonyolultságot kínálnak” – tette hozzá Narozniak.
Valójában a minőségellenőrzés a kvantummechanika elképesztő minőségét használja fel, amely révén egy elektron vagy atomi részecske egyszerre két állapotban lehet. A klasszikus számítástechnikában az elektromos töltés az információt 0 vagy 1 formájában reprezentálja, és ez rögzített, de a kvantumszámításban az atomi részecske lehet 0 és 1, vagy 1 és 1, vagy 0 és 0 1994 stb. Ha ez az egyedülálló minőség kiaknázható, a számítási teljesítmény sokszorosára nő, és a QC Shor algoritmussal párosított fejlesztése – amelyet először XNUMX-ben írtak le elméleti lehetőségként, de hamarosan széles körű valósággá válik – sokak szerint szintén veszélybe kerül. az RSA titkosítás szétszedésére, amelyet az internet nagy részében használnak, beleértve a webhelyeket és az e-maileket.
„Igen, ez egy nagyon kemény és izgalmas fegyververseny” – mondta Miyano a Cointelegraphnak. „A kriptorendszerek elleni támadások – beleértve az oldalcsatornás támadásokat is – egyre erősebbek a számítógépek és a gépeken futó matematikai algoritmusok fejlődésének köszönhetően. Bármely kriptorendszer hirtelen felbomolhat egy hihetetlenül erős algoritmus megjelenése miatt.”
Pénzügyi kapcsolatok szimulálása
Nem feltétlenül kell azonban feltételezni, hogy a kvantumszámítástechnika hatása a kriptográfiai szektorra teljesen káros lesz. Samuel Mugel, a Multiverse Computing technológiai igazgatója, a Bank of Canada fent hivatkozott programját vezető cég elmagyarázta, hogy a kísérlet során képesek voltak szimulálni a pénzügyi kapcsolatok hálózatát, amelyben az adott cég döntései nagymértékben függ más cégek döntéseitől, tovább magyarázva a Cointelegraphnak:
„Az ehhez hasonló játékelméleti hálózatokat a normál szuperszámítógépek nagyon nehezen tudják megoldani, mert az optimálisabb viselkedések figyelmen kívül hagyhatók. A kvantumszámítógépeknek van módja az ilyen típusú problémák hatékonyabb kezelésére.”
A kvantummechanikán alapuló eszközök potenciálisan más egyedi lehetőségeket is kínálnak, tette hozzá Narozniak: „Például a klasszikus állapotokkal ellentétben a kvantumállapotokat nem lehet másolni. Ha a digitális tokeneket kvantumállapotokkal ábrázolnák, a klónozás tilalma tétel automatikusan megvédené őket a kétszeres elköltéstől.
Friss: A kriptot a „pénz jövőjének” tekintik az infláció sújtotta országokban
A kvantumösszefonódást kvantumintelligens szerződések biztosítására is fel lehetne használni, mondta Narozniak. „A tokenek a szerződés végrehajtása során összegabalyodhatnak, így mindkét fél sebezhetővé válik az esetleges veszteségekkel szemben, ha az intelligens szerződést nem a megállapodás szerint hajtják végre.”
A posztkvantum kriptográfia fejlesztése
Összességében a kvantumszámítástechnika által a kriptoversennyel kapcsolatos fenyegetés valósnak tűnik, de óriási erőre lenne szükség a kriptográfia mögöttes kriptográfiájának megsértéséhez, és a hackereknek is szigorú időkorlátok mellett kellene dolgozniuk – mindössze 10 percük van a BTC privát kulcsba való behatolásra. például. A Bitcoin elliptikus görbe titkosításának kvantumszámítással történő megtörésének valósága szintén legalább egy évtizednyire van. Az iparnak azonban már most el kell kezdenie az elrettentő szerek fejlesztését. „Azt mondanám, hogy időben készen kell állnunk, de komolyan el kell kezdenünk a munkát” – mondta Barmes.
Valójában jelentős mennyiségű kutatás zajlik „a posztkvantum kriptográfiai rendszerben” – mondta Dawn Song, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem számítástechnikai részlegének professzora a Cointelegraphnak, hozzátéve:
„Fontos, hogy kvantumrezisztens vagy posztkvantum kriptográfiát fejlesszünk ki, hogy készen álljanak az alternatívák, amikor a kvantumszámítógépek a valóságban elég erősek lesznek.”
Forrás: https://cointelegraph.com/news/quantum-computing-to-run-economic-models-on-crypto-adoption