Көптеген есептерге сәйкес, екілік 1 және 0-ді көрсету үшін электр зарядының орнына атомдық «спинді» қолданатын кванттық есептеулер (QC) экспоненциалды жылдамдықпен дамып келеді. Егер QC кең ауқымда жүзеге асырылса, бұл адамзат қоғамы үшін игілік болуы мүмкін, егін өнімділігін арттыруға, жақсырақ дәрі-дәрмектерді жобалауға және қауіпсіз ұшақтарды жасауға және басқа да артықшылықтармен қатар.
Крипто секторы да пайда әкелуі мүмкін. Мысалы, өткен аптада Канада Банкі тапсырыс берген жоба канадалық қаржы ұйымдары арасында криптовалютаны қабылдауды модельдеді. кванттық есептеулерді қолдану.
«Біз кванттық есептеулердің күшін зерттеу жағдайында классикалық есептеу әдістерін қолдану арқылы сынағымыз келді», - деді Мэриям Хагиги, Канада Банкінің деректер ғылымының директоры, баспасөз хабарламасында.
Бірақ басқалары кванттық есептеулер өзінің ерекше «қатал күш» қуатын ескере отырып, Bitcoin-ге қызмет еткен блокчейннің криптографиялық құрылымын бұзуы мүмкін деп алаңдайды (BTC) құрылғаннан бері жақсы. Шынында да, кейбіреулер кванттық компьютерлер BTC жеке кілтінің негізгі құрамдас бөліктері болып табылатын орасан жай сандарды анықтай алатын уақыт мәселесі дейді - қарсы шаралар әзірленбесе.
Осы жолда жақында жарияланған мақала есептелген BTC жеке кілтін көшіру үшін қанша кванттық қуат қажет болады, яғни «Биткоин желісіндегі кілттердің 256-биттік эллиптикалық қисық шифрлауын бұзу үшін қажетті физикалық кубиттердің саны», қағаз авторлары түсіндіргендей. Сассекс университетімен байланысты.
Әрине, бұл оңай шаруа емес. Ашық кілттерді жеке кілттерге түрлендіретін Bitcoin алгоритмі «бір жол» болып табылады, бұл жеке кілттен ашық кілтті жасау оңай, бірақ қазіргі компьютерлерді пайдаланып ашық кілттен жеке кілтті алу іс жүзінде мүмкін емес дегенді білдіреді.
Бұған қоса, мұның барлығы шамамен 10 минут ішінде жасалуы керек, бұл Bitcoin желісіндегі ашық кілттің ашық немесе осал болуының орташа уақыты. Сондай-ақ ол BTC мекенжайларын жасау үшін ашық кілттерді «хэш» ету үшін KECCAK алгоритмін пайдалану әдеттегі тәжірибеге айналғанға дейінгі биткоиннің алғашқы күндерінде болғандай, ашық кілт BTC мекенжайымен бірдей деп болжайды. Қолданыстағы биткоиннің төрттен бір бөлігі өңделмеген ашық кілттерді пайдаланады деп есептеледі.
Осы шектеулерді ескере отырып, авторлар бір Bitcoin жеке кілтін 1.9 минут ішінде енгізу үшін 10 миллиард кубит қажет деп есептейді. Кубиттер немесе кванттық биттер классикалық есептеулердегі «биттердің» аналогы болып табылады. Салыстыру үшін, бүгінгі күні прото-QC компьютерлерінің көпшілігі 50-100 кубитті шақыра алады, дегенмен IBM-тің заманауи Eagle кванттық процессоры 127 квбитті басқара алады.
Басқаша айтқанда, бұл AVS Quantum Science қағазында ұсынылғандай, ауқымды ұсталған иондық кванттық компьютердің көмегімен биткоиннің қауіпсіздігін бұзуға қажет 127 миллиардқа қарсы 1.9 кубит.
Марк Веббер, Universal Quantum, Сассекс университетінің спин-out фирмасының кванттық сәулетшісі және мақаланың жетекші авторы, айтты, «Біздің болжамды талабымыз […] биткоинді кванттық шабуылдан әзірге қауіпсіз деп санау керек деп болжайды, бірақ кванттық есептеу технологиялары мұндай бағалауларға әсер ететін және оларды келесі 10 жыл ішінде өте ықтимал сценарийге айналдыратын тұрақты жетістіктермен жылдам масштабталады».
Қауіп шынайы ма?
Биткоинның қауіпсіздігі шынымен бұзылған болуы мүмкін бе? Жапонияның Рицумэйкан университетінің машина жасау профессоры Такая Мияно: «Менің ойымша, кванттық компьютерлер криптовалютаны бұзады», - деді Cointelegraph басылымына: «Бірақ бірнеше жылдан кейін емес, 10-20 жылдан кейін».
Жақында Мияно ауқымды кванттық компьютерлердің шабуылдарына төтеп беруге арналған хаосқа негізделген ағындық шифрды жасаған топты басқарады.
Өткен жылы Cointelegraph үшін жазған Дэвид Чаум да дабыл қаққан — тек крипто үшін ғана емес бірақ кеңірек қоғам үшін де:
«Интернетке тәуелді қоғам үшін ең қорқыныштысы, кванттық деңгейдегі есептеулер біздің барлық цифрлық инфрақұрылымымызға қауіп төндіреді. Біздің заманауи интернетіміз криптографияға негізделген — жеке байланыс пен деректерді сақтауды қамтамасыз ету үшін кодтар мен кілттерді пайдалану».
Сонымен қатар, Bitcoin және Ether сияқты криптовалюталар үшін (ETH), «Бұл тұжырымдама негізі болып табылатын бір жеткілікті қуатты кванттық компьютер миллиардтаған долларлық құндылықтарды ұрлауды немесе тұтас блокчейнді толығымен жоюды білдіруі мүмкін», - деп жалғастырды Чаум.
Deloitte консалтингтік фирмасы «кванттық шабуылға ұшырауы мүмкін» 4 миллионнан астам BTC бар. бағалаулар, хэштелмеген ашық кілттерді пайдаланатын немесе BTC мекенжайларын қайта пайдаланатын иелерді қамтитын сан, тағы бір ақылсыз тәжірибе. Ағымдағы нарықтық бағамен бұл тәуекелге ұшыраған шамамен 171 миллиард долларды құрайды.
Соңғы: Асимметриялық ақпарат криптовалюта бағасының жабайы өзгеруіне әсер ете ме?
«Жеке менің ойымша, біз кванттық компьютерлер BTC шифрлауын бұзғанға дейін қажет уақытты дәл есептей алмаймыз», Итан Бармес, Deloitte Нидерландыдағы кванттық қауіпсіздік жетекшісі және Дүниежүзілік экономикалық форумдағы жобаның қызметкері. Бұл туралы Cointelegraph хабарлады. Бірақ бүгінде көптеген сарапшылар 10-15 жыл деп есептейді, деді ол. Бұл бағалаулардың көпшілігі уақыт шектеулері жоқ шифрлауды бұзуға арналған. Барлығын 10 минут ішінде жасау қиынырақ болады.
Тек Bitcoin ғана емес, басқа криптовалюталар да осал болуы мүмкін, соның ішінде proof-of-stake (PoS) тексеру механизмдері барлар; Bitcoin жұмысты дәлелдеу (PoW) протоколын пайдаланады. «Егер блокчейн протоколы ашық кілттерді жеткілікті ұзақ уақыт бойы ашса, ол кванттық шабуылдар кезінде автоматты түрде осал болады», - деді Марек Нарозняк, физик және Нью-Йорк университетіндегі Тим Бирнстің кванттық зерттеу тобының мүшесі, Cointelegraph. «Ол шабуылдаушыға транзакцияларды жасауға немесе PoS жүйелері үшін блок өндірушілердің жеке басын көрсетуге мүмкіндік беруі мүмкін».
Дайындық уақыты
Крипто индустриясы ықтимал QC шабуылына дайын болу үшін шамамен он жыл болуы мүмкін сияқты және бұл өте маңызды. Нарозняк атап өтті:
«Кванттық қауіпсіз криптография стандарттарын әзірлеуге және қазіргі уақытта қолданылатын блокчейн хаттамаларына сәйкес шанышқыларды әзірлеуге жеткілікті уақыт бар».
10 минуттық тосқауыл бұзылмай тұрып, хакерлерге тосқауыл қою үшін посткванттық криптография дер кезінде әзірленетініне сенімді ме деген сұраққа Deloitte's Barmes жақында шыққан қағазға сілтеме жасады. бірлескен автор Шабуылдың екі түрін сипаттайтын Ethereum блокчейніне кванттық тәуекелдер туралы: сақтау шабуылы және транзиттік шабуыл. Біріншісін «орындау қиынырақ, бірақ одан қорғану үшін криптографиялық алгоритмді міндетті түрде ауыстырудың қажеті жоқ». Екінші жағынан, ол Cointelegraph-қа:
«Транзиттік шабуылды орындау әлдеқайда қиын және одан қорғану әлдеқайда қиын. Кванттық шабуылдарға төзімді деп есептелетін кейбір кандидаттық алгоритмдер бар. Дегенмен, олардың барлығында блокчейннің қолданылуы мен масштабталуына зиян келтіруі мүмкін өнімділік кемшіліктері бар ».
Қару жарысы ма?
Бұл салада болып жатқан нәрсе қарулану жарысының бір түрі болып көрінеді - компьютерлер күшейген сайын қауіпке қарсы қорғаныс алгоритмдерін әзірлеу керек болады.
«Бұл жалпы үлгі біз үшін жаңалық емес», - деді Нарозняк. «Біз мұны басқа салаларда да көріп отырмыз». Инновациялар енгізілуде, ал басқалары оларды ұрлауға тырысады, сондықтан қарақшылықтан қорғау механизмдері әзірленеді, бұл одан да ақылды ұрлық құрылғыларын тудырады.
«Бұл кванттық қауіпсіз криптографиялық жағдайды біршама ерекшелендіретін нәрсе - кванттық алгоритмдер түбегейлі өзгерістер енгізеді. Өйткені, бұл құрылғылар әртүрлі физикаға негізделген және белгілі бір есептер үшін олар әртүрлі есептеу күрделілігін ұсынады», - деп қосты Нарозняк.
Шынында да, QC кванттық механиканың таңғаларлық сапасын пайдаланады, соның арқасында электрон немесе атомдық бөлшек бір уақытта екі күйде бола алады. Классикалық есептеулерде электр заряды ақпаратты 0 немесе 1 түрінде көрсетеді және ол тұрақты, бірақ кванттық есептеулерде атомдық бөлшек 0 және 1, немесе 1 және 1, немесе 0 және а болуы мүмкін. 0 және т.б.. Егер осы бірегей сапаны пайдалануға болатын болса, есептеу қуаты бірнеше есе жарқырайды және QC-тің Шор алгоритмімен жұптастырылған дамуы - алғаш рет 1994 жылы теориялық мүмкіндік ретінде сипатталған, бірақ көп ұзамай кең ауқымды шындыққа айналады - сонымен қатар қауіп төндіреді. Интернеттің көп бөлігінде, соның ішінде веб-сайттарда және электрондық поштада қолданылатын RSA шифрлауын бұзу үшін.
«Иә, бұл өте қиын және қызықты қару жарысы», - деді Мияно Cointelegraph-қа. «Шабуылдар, соның ішінде бүйірлік арналық шабуылдар — компьютерлерде және машиналарда жұмыс істейтін математикалық алгоритмдердегі прогресстің арқасында криптожүйелерге күшейе түсуде. Кез келген криптожүйе керемет қуатты алгоритмнің пайда болуына байланысты кенеттен бұзылуы мүмкін».
Қаржылық қатынастарды имитациялау
Дегенмен, кванттық есептеулердің криптографиялық секторға әсері толығымен зиянды болады деп болжаудың қажеті жоқ. Канада Банкінде жоғарыда аталған бағдарламаны басқарған Multiverse Computing фирмасының технология бойынша бас директоры Сэмюэль Мюгел пилоттық жағдайда олар бір фирманың шешімдері қабылданатын қаржылық қатынастар желісін имитациялай алатынын түсіндірді. басқа фирмалардың шешімдеріне қатты тәуелді, әрі қарай Cointelegraph түсіндіреді:
«Осындай ойын теориясы желілерін қалыпты суперкомпьютерлер шешу өте қиын, өйткені оңтайлы мінез-құлық назардан тыс қалуы мүмкін. Кванттық компьютерлерде мұндай проблеманы тиімдірек шешу жолдары бар».
Кванттық механикаға негізделген құрылғылар басқа бірегей мүмкіндіктерді ұсынады, деп қосты Нарозняк, «Мысалы, классикалық күйлерден айырмашылығы, кванттық күйлерді көшіру мүмкін емес. Егер сандық таңбалауыштар кванттық күйлер арқылы ұсынылса, клондаудың жоқтығы теоремасы оларды автоматты түрде екі есе жұмсалудан қорғайды.
Соңғы: Инфляцияға ұшыраған елдерде крипто «ақшаның болашағы» ретінде қарастырылады
Кванттық шиеленіс кванттық смарт келісім-шарттарды қамтамасыз ету үшін де пайдаланылуы мүмкін, деді Нарозняк. «Токендер келісім-шартты орындау кезінде шатастырылуы мүмкін, егер ақылды келісімшарт келісілгендей орындалмаса, екі тарапты түпкілікті жоғалтуға осал етеді».
Посткванттық криптографияны дамыту
Тұтастай алғанда, кванттық есептеулерден криптовалютаға қауіп төніп тұрған сияқты, бірақ криптографияның негізгі криптографиясын бұзу үшін орасан зор қуат қажет болады, ал хакерлерге де қатаң уақыт шектеулерімен жұмыс істеуге тура келеді - BTC жеке кілтіне ену үшін бар болғаны 10 минут, мысалы. Кванттық есептеулерді қолдану арқылы биткоинның эллиптикалық қисық шифрлауын бұзудың шындыққа да кемінде он жыл қалды. Бірақ сала қазірден бастап тежеу құралдарын әзірлеуге кірісуі керек. «Мен дер кезінде дайын болуымыз керек деп айтар едім, бірақ біз бұл үшін байыпты жұмысты бастауымыз керек», - деді Бармес.
Шындығында, қазір «посткванттық криптода» айтарлықтай зерттеулер жүргізілуде, - деді Берклидегі Калифорния университетінің информатика бөлімінің профессоры Даун Сонг Cointelegraph-қа:
«Біз кванттыққа төзімді немесе кванттықтан кейінгі криптографияны дамыту маңызды, сондықтан бізде кванттық компьютерлер шын мәнінде жеткілікті қуатты болған кезде баламалар дайын болады».
Дереккөз: https://cointelegraph.com/news/quantum-computing-to-run-economic-models-on-crypto-adoption