Kvantové počítače môžu čoskoro prelomiť blockchainovú kryptografiu: Správa

Podľa nedávnej papierČínski vedci tvrdili, že objavili novú metódu na prelomenie podpisového algoritmu Rivest-Shamir-Adleman 2048 bit (RSA-2048), ktorý je prítomný v blockchainoch a iných bezpečnostných protokoloch. RSA je kryptografická technika, ktorá využíva verejný kľúč na šifrovanie informácií a súkromný kľúč na ich dešifrovanie. 

Porušenie algoritmu RSA-2048 vyžaduje, podobne ako iné algoritmy v rodine čísel RSA, nájdenie prvočíselných faktorov čísla so 617 desatinnými číslicami a 2048 binárnymi číslicami. Odborníci odhad že bežným počítačom by trvalo 300 biliónov rokov, kým by prelomili šifrovací kľúč RSA-2048. Čínski vedci však vo svojom dokumente uviedli, že šifrovanie by mohlo byť inverzné kvantovým počítačom s 372 qubitmi alebo základnou jednotkou informácií fungujúcou ako proxy pre výpočtový výkon.

Na porovnanie, najnovší kvantový počítač IBM Osprey má kapacitu spracovania 433 qubitov. Predtým odborníci vypočítali, že faktoring RSA-2048 pomocou kvantových počítačov využívajúcich metódu kvantového faktoringu známu ako Shorov algoritmus by vyžadovať 13,436 XNUMX qubitov. 

Na rozdiel od klasických počítačov, ktoré pracujú na binárnom základe 0 alebo 1, kvantové počítače využívajú kvantové bity, ktoré môžu nadobudnúť nekonečné stavy pri teplotách -273 °C (-459.4 °F), ktoré sa dosahujú použitím chladív kvapalných plynov. Kvantový počítač je teda schopný zmapovať všetky možné riešenia kryptografického problému a pokúsiť sa o ne všetky naraz, čím zvyšuje efektivitu v astronomickom meradle.

Podľa amerického kryptografa Brucea Schneiera sa zdá, že čínski výskumníci áno kombinovaný „klasické techniky faktorovania mriežky s kvantovým približným optimalizačným algoritmom“, ktoré úspešne faktorizovali 48-bitové čísla pomocou 10-qubitového kvantového počítača. „A hoci pri 50-násobnom zväčšení niečoho takého vždy existujú potenciálne problémy, neexistujú žiadne zjavné prekážky,“ poznamenal Schneier. 

Bezpečnostný expert Roger Grimes pridané:

"Zjavne sa stalo to, čo sa stalo ďalšiemu človeku, ktorý predtým oznámil, že dokázal prelomiť tradičné asymetrické šifrovanie pomocou klasických počítačov... ale recenzenti našli chybu v jeho algoritme a ten chlap musel stiahnuť svoj príspevok." Tento čínsky tím si ale uvedomil, že krok, ktorý celú vec zabil, môžu vyriešiť malé kvantové počítače. Takže testovali a fungovalo to."

Schneier tiež varoval, že algoritmus sa spolieha na a nedávny faktoringový papier Autorom je Peter Schnorr, kde jeho algoritmus funguje dobre s malými kúskami, ale pri väčších veľkostiach sa rozpadá bez hmatateľného vysvetlenia. "Takže ak je pravda, že čínsky papier závisí od tejto Schnorrovej techniky, ktorá sa neškáluje, ani techniky v tomto čínskom papieri sa nezmenia," napísal Schneier. 

„Vo všeobecnosti je inteligentná stávka na to, že nové techniky nefungujú. Ale jedného dňa bude táto stávka nesprávna."

Kvantové počítače sú tiež obmedzené prevádzkovými faktormi, ako sú tepelné straty a požiadavka na komplexnú chladiacu infraštruktúru -273 °C (-459.4 °F). Počet nominálnych qubitov potrebných na inverzné kryptografické algoritmy je teda pravdepodobne oveľa vyšší ako teoretické odhady.

Hoci tak vedci ešte neurobili, metodológia by mohla byť teoreticky replikovateľná na iné protokoly RSA-2048 používané v informačných technológiách, ako je HTTPS, e-mail, prehliadanie webu, dvojfaktorová autentifikácia atď. Medzi dlhodobé ciele patrí urobiť blockchain kvantovo odolným. Teoreticky to zahŕňa rozvetvenie siete, aby sa použil šifrovací algoritmus vyššieho rádu, ktorý by vyžadoval väčšie qubity na prelomenie.

K tomuto príbehu prispel redaktor Cointelegraphu Jeffrey Albus.