Kryptomena a kvantová výpočtová technika – prehnaný strach?

Nad kryptokomunitou stále visí hroziaci tieň kvantových počítačov, ale je to skutočná hrozba alebo len červený sleď?

Šifrovanie je základom veľkej časti nášho moderného života a základným nástrojom pre kryptomeny. Ak by sa toto šifrovanie prelomilo, pre baníkov by bolo nemožné zabezpečiť blockchain; transakcie by mohli byť sfalšované a veľké úsilie o blockchain by sa mohlo zastaviť.

Nateraz je neživotaschopné, aby aj superpočítače prelomili blockchain. Prelom v kvantovej výpočtovej technike by však mohol predstavovať existenčnú hrozbu. Je čas zbaviť sa svojich podielov v krypto alebo pokračujte ako obvykle?

Ako sa kvantové počítače líšia?

Existujúce superpočítače sú schopné spracovať neuveriteľné množstvo údajov, ale sú obmedzené základnými vlastnosťami počítačov. Všetky existujúce počítače spracovávajú dáta ako bity (1s a 0s) a sú nútené ich spracovávať individuálne.

To znamená, že komplikované výpočty sa musia riešiť priamo vykonaním všetkých potrebných výpočtov. Pri šifrovaní je potrebné vyriešiť každý krok hádanky, aby ste prelomili kód. Trvalo by to príliš dlho, kým by to stálo za to.

Kvantové počítače menia hru. Sú navrhnuté tak, aby zachytávali Qubity v stabilnom stave a využívali dve jedinečné vlastnosti kvantovej fyziky na spracovanie údajov rýchlosťou blesku:

• Superpozícia: Na rozdiel od bitov, ktoré sú pevné, Qubits môžu obsahovať všetky možné kombinácie 1 a 0 súčasne. To umožňuje viacerým qubitom spracovávať obrovské množstvo rôznych výsledkov súčasne. Ako sa pridávajú ďalšie qubity, výpočtový výkon kvantového počítača exponenciálne rastie. To znamená, že aj malé vylepšenia môžu mať obrovský vplyv.
• Zapletenie: Tento efekt je ešte silnejší, keď kvantový počítač generuje qubity, ktoré sú zapletené. To umožňuje zmeniť stav jedného qubitu a predvídateľne zmeniť stavy všetkých ostatných qubitov, s ktorými je zapletený. To umožňuje paralelné fungovanie viacerých qubitov, čím sa výrazne zvyšuje výpočtový výkon každého jednotlivého qubitu.

Dôsledky počítača, ktorý by dosiahol kvantovú prevahu alebo schopnosť neustále prekonávať tradičné počítače, by boli obrovské. Pomohlo by to posunúť výskum vpred o desaťročia a mohlo by to byť ďalším odrazovým mostíkom v ľudskom rozvoji. Mohlo by to však tiež spôsobiť, že kryptografia bude zo dňa na deň zastaraná.

Väčšina hlavných blockchainov sa spolieha na ECDSA (Elliptical Curve Digital Signature Algorithm). To umožňuje blockchainom vytvárať náhodné 256-bitové súkromný kľúč a prepojený verejný kľúč, ktorý možno zdieľať s tretími stranami bez odhalenia tohto súkromného kľúča.

Pre kvantový počítač by bolo teoreticky triviálne rozlúštiť vzťah medzi týmito kľúčmi, čo by mohlo umožniť hacknutie peňaženky a likvidáciu finančných prostriedkov.

Ďalším problémom je, že kvantový počítač by mohol byť schopný ovládnuť tradičné siete konsenzu Proof of Work (PoW) a spáchať 51% útok. To by mu umožnilo prevziať kontrolu nad blockchainom a schvaľovať podvodné bloky.

Od kvantových počítačov nás môžu vzďaľovať desiatky rokov

Napriek potenciálu kvantových počítačov sa pravdepodobne nestanú prelomovou udalosťou, ktorú niektorí predpovedajú. Google tvrdil, že dosiahol kvantovú prevahu, ale v skutočnosti je to algoritmus, ktorý použili nemal praktický účel. V podstate všetky existujúce kvantové počítače sú len dôkazom konceptov a ešte ich musíme použiť na riešenie skutočného problému, ako je prelomenie šifrovania.

Aj keby sme do Ak sa vám podarí nájsť prelom a dosiahnuť skutočnú kvantovú prevahu, problémy so škálovateľnosťou môžu zabrániť tomu, aby boli kvantové počítače užitočné mimo laboratórneho prostredia. S účinkom dekoherenciaAj malé vibrácie alebo zmeny teploty môžu spôsobiť zlyhanie kvantového počítača. To by ich v drvivej väčšine prostredí urobilo bezcennými a pre zlých hercov by bolo ťažké ich získať, nieto ešte použiť.

Ďalšou veľkou neznámou je, ako rýchlo môže kvantová výpočtová technika napredovať. Moorov zákon navrhuje zdvojnásobenie počtu tranzistorov každé dva roky. To však nemusí nevyhnutne platiť pre kvantové počítače.

Vzhľadom na komplikovanú elektroniku používanú v kvantových strojoch je pravdepodobné, že pri pokuse o rozšírenie kapacity sa stretneme so značnými prekážkami. Môžeme byť obmedzení na stroje s malým počtom qubitov. Skrátka aj keď my do postaviť kvantový počítač, možno už desaťročia nebude schopný robiť nič užitočné.

Čo ak dôjde ku kvantovému výpočtovému skoku?

Pre argumentáciu predpokladajme, že Google nájde prelomovú techniku ​​na zadržiavanie qubitov v nasledujúcich 6 mesiacoch. To umožňuje spoločnosti vybudovať škálovateľný kvantový počítač. A sériou nešťastných udalostí sa dostane do rúk zlého herca. Ochromilo by to kryptomenu nadobro?

Aj keby sa tento úplne nepravdepodobný súbor udalostí mal stať, nemusí to byť apokalyptická udalosť, ktorú niektorí predpovedajú. Začnime s rizikom spätného inžinierstva privátnych kľúčov peňaženky.

Existujúce osvedčené postupy stanoviť, že peňaženka by sa mala použiť raz a potom by sa všetky tokeny mali stiahnuť do offline peňaženky alebo do chladiaceho úložiska.

Dokonca aj kvantový počítač by potreboval nejaký čas, aby prelomil súkromný kľúč peňaženky BTC. V súčasnosti by to bolo určite dlhšie ako predtým priemerne 9 minút trvá bitcoinová transakcia. To znamená, že ak používateľ dodržiava zavedené postupy, všetci útočníci by mali nájsť iba prázdne peňaženky.

Treba poznamenať, že dostatočne výkonný kvantový počítač by teoreticky mohol prelomiť existujúce šifrovanie Bitcoinu pred dokončením transakcie. To je však nepravdepodobné ani v strednodobom horizonte.

Vplyv kvantových počítačov na konsenzus Proof of Work (PoW) je trochu zložitejší.

Kvantový počítač na to bude potrebovať čas spustiť všetky jeho výpočty pred dosiahnutím záveru. Medzitým všetci tradiční baníci aktívne skúšajú každú kombináciu, takže kvantový baník bude musieť dúfať, že nikto iný už riešenie nenašiel. Navyše, náklady na prevádzku kvantového počítača môžu prevýšiť výhody jednoduchého paralelného spustenia veľkého počtu tradičných počítačov.

Aj keď tento argument poskytuje určitý komfort, nie každý sa bude snažiť ťažiť kryptomenu z ekonomických dôvodov. Ak by zlý herec dokázal pomocou kvantových počítačov dôsledne kontrolovať 51 % siete, potom by to mohol použiť na úplnú delegitimizáciu bitcoinu a iných kryptomien. V súčasnosti by neexistovala žiadna obrana proti tomuto druhu „iracionálneho aktéra“, ktorý sa snaží poškodiť technológiu blockchainu z dôvodov mimo priameho zisku.

Čo robí kryptosvet na ochranu pred kvantovou výpočtovou technikou?

Hoci je hrozba kvantových počítačov vzdialená, mnohé organizácie ju berú vážne. V roku 2016 NIST spustili súťaž vyvinúť nové štandardy kryptografie, ktoré sú navrhnuté tak, aby boli kvantovo odolné. Tieto nové štandardy by mohli byť implementované do existujúcich kryptomenových projektov pomocou hard forkov. Mohli by teda pomôcť kvantovo overiť blockchain skôr, ako budú kvantové počítače široko dostupné.

Existuje tiež množstvo projektov, ktoré pracujú na spôsoboch kvantovej ochrany špecifických blockchainov. Jedným z najzrejmejších kandidátov je Kvantovo odolná kniha (QRL), čo je prvá implementácia eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS) v reálnom svete. Tento hašovací podpis by mal byť pre kvantový počítač podstatne náročnejší na prelomenie ako existujúce metódy šifrovania.

Dokonca aj hlavné kryptomeny berú túto hrozbu vážne. Vývojári Ethereum už uviedli, že sa budú vzďaľovať od kvantovo zraniteľné ECDSA metódy šifrovania v Ethereu 2.0. Vývojári sa pohrávajú s viacerými prístupmi, ktoré by mohli pomôcť posilniť kvantovú obranu kryptomeny.

Riešenia Ethereum, vrátane veľmi očakávaného prechodu na Proof of Stake (PoS), však stále neriešia problém spätného inžinierstva súkromných kľúčov. Aj pri vkladaní kryptomeny musí používateľ na získanie prístupu odhaliť svoju verejnú adresu. To ich robí zraniteľnými voči útoku kvantového počítača.

Krypto spoločnosť Particle verí, že má riešenie: studená hra. Tento prístup využíva adresy s viacerými podpismi, čo vám umožňuje používať vyhradený počítač na stávkovanie pripojený k vašej mobilnej peňaženke. Zariadenie vysiela verejný kľúč odlišný od kľúča vašej mobilnej peňaženky a je takmer nemožné ho prepojiť späť. Je to podobné ako služby dvojfaktorovej autentifikácie, ktoré dnes ponúkajú mnohé technické produkty.

Myšlienka je strašidelnejšia ako realita

Ak odhliadneme od praktických vecí, skutočnou hrozbou kvantových výpočtov je reakcia trhu. Väčšina kryptoinvestorov (a priznajme si to, novinárov) v skutočnosti kvantovým počítačom nerozumie. Ak v nasledujúcom desaťročí získame životaschopný škálovateľný kvantový počítač, a je to veľké ak, odborníci upadnú do šialenstva šírenia strachu a titulkov predpovedajúcich smrť kryptomeny.

Táto reakcia by mohla byť škodlivejšia pre krypto ako samotné kvantové počítače. Mohlo by to spustiť masívny výpredaj a podkopať reputáciu kryptomien. S ohľadom na túto skutočnosť je dôležité, aby krypto komunita podnikla primerané kroky na boj proti kvantovým počítačom.

Rovnako dôležité je, že komunite potrebuje čas na pochopenie reality kvantových počítačov. Čo dokáže a čo nie. Kvantové počítače určite zmenia svet, ale s trochou prípravy a množstvom zdravého rozumu neznamenajú koniec kryptomeny, ako ju poznáme.

* Informácie v tomto článku a uvedené odkazy slúžia len na všeobecné informačné účely a nemali by predstavovať žiadne finančné alebo investičné poradenstvo. Pred finančným rozhodnutím vám odporúčame urobiť si vlastný prieskum alebo sa poradiť s odborníkom. Prosím, vezmite na vedomie, že nie sme zodpovední za žiadne straty spôsobené akýmikoľvek informáciami uvedenými na tejto webovej stránke.