قرأت لفترة طويلة عن واقعية التهديد الكمي للعملات المشفرة ومشاكل "نبوءة 2027"

تستمر الشائعات في الانتشار في منتديات العملات المشفرة ومحادثات البرقية بأن سبب الانخفاض الكبير الأخير في سعر البيتكوين هو الأخبار التي تفيد بأن جوجل قد حققت التفوق الكمي. تم نشر هذا الخبر في الأصل على موقع ناسا الإلكتروني وبعد ذلك وزعته صحيفة فايننشال تايمز، تزامن ذلك بالصدفة مع انخفاض مفاجئ في قوة شبكة البيتكوين. افترض الكثيرون أن هذه المصادفة تعني اختراقًا وتسببت في قيام المتداولين بالتخلص من كمية لا بأس بها من البيتكوين. ويقولون إنه بسبب هذا، غمر سعر العملة ما يصل إلى 1500 "رئيس أمريكي ميت". ترفض الشائعات بعناد أن تموت، ويغذيها اقتناع الجمهور الراسخ بأن تطوير الحوسبة الكمومية هو الموت المضمون لسلاسل الكتل والعملات المشفرة.

وكان أساس هذه البيانات هو العمل الذي تم تقاسم نتائجه في عام 2017 arxiv.org/abs/1710.10377 فريق من الباحثين الذين درسوا مشكلة "التهديد الكمي". في رأيهم، فإن الغالبية العظمى من بروتوكولات التشفير التي تمكن المعاملات في دفاتر الأستاذ الموزعة معرضة لأجهزة الكمبيوتر الكمومية القوية. لقد قمت بتحليل المعلومات المنشورة على الإنترنت بخصوص ما يسمى ب. "الضعف الكمي لسلاسل الكتل بشكل عام والعملات المشفرة بشكل خاص. فيما يلي نتائج التحليل ومقارنة الحقائق الموجودة حول إمكانية نجاح الهجوم على البيتكوين.

بضع كلمات عن أجهزة الكمبيوتر الكمومية والتفوق الكمومي

يمكن لأي شخص يعرف ما هو الكمبيوتر الكمي والكيوبت والتفوق الكمي أن ينتقل بأمان إلى القسم التالي لأنه لن يجد أي شيء جديد هنا.

لذا، لكي نفهم بشكل تقريبي التهديد الذي يمكن أن يأتي افتراضيًا من أجهزة الكمبيوتر الكمومية، يجب أن نفهم ما هي هذه الأجهزة. الكمبيوتر الكمي هو في المقام الأول نظام حوسبة تناظري يستخدم الظواهر الفيزيائية الموصوفة في ميكانيكا الكم لمعالجة البيانات ونقل المعلومات. وبشكل أكثر دقة، يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية لإجراء العمليات الحسابية التراكب الكمي и التشابك الكمي.

بفضل استخدام الظواهر الكمومية في آليات الحوسبة، أصبحت أنظمة الكمبيوتر قادرة على تنفيذ عمليات فردية بعشرات ومئات الآلاف، ومن الناحية النظرية أسرع بملايين المرات من أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية (بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر العملاقة). يرجع هذا الأداء في بعض الحسابات إلى استخدام الكيوبتات (البتات الكمومية).

الكيوبت (البت الكمي أو التفريغ الكمي) هو أصغر عنصر موجود لتخزين المعلومات في الكمبيوتر الكمي. مثل القليل، يسمح الكيوبت بذلك

"حالتان ذاتيتان، يُشار إليهما بـ {displaystyle |0rangle }|0rangle و{displaystyle |1rangle }|1rangle (ترميز Dirac)، لكن يمكن أن تكونا أيضًا في تراكبهما، أي في الحالة {displaystyle A|0rangle +B|1rangle } { displaystyle A|0rangle +B|1rangle }، حيث {displaystyle A}A و{displaystyle B}B أرقام مركبة تستوفي الشرط {displaystyle |A|^{2}+|B|^{2}=1}| A |^{2}+|ب|^{2}=1."

(نيلسن م.، تشانغ آي. الحوسبة الكمومية والمعلومات الكمومية)

إذا قارنا البت الكلاسيكي، الذي يحتوي على 0 أو 0، مع الكيوبت، فإن البت هو بشكل مجرد مفتاح عادي له موضعان "تشغيل" و"إيقاف". في مثل هذه المقارنة، سيكون الكيوبت شيئًا يشبه التحكم في مستوى الصوت، حيث "1" هو الصمت، و"0" هو الحد الأقصى لحجم الصوت الممكن. يمكن للمنظم اتخاذ أي موقف من صفر إلى واحد. في الوقت نفسه، لكي يصبح نموذجًا كاملاً للبت الكمي، يجب عليه أيضًا محاكاة انهيار الدالة الموجية، أي. فخلال أي تفاعل معه، على سبيل المثال، النظر إليه، يجب على المنظم أن ينتقل إلى أحد المواقف المتطرفة، أي. "1" أو "XNUMX".

في الواقع، كل شيء أكثر تعقيدًا إلى حد ما، ولكن إذا لم تتعمق في التفاصيل، فبفضل استخدام التراكب والتشابك، سيكون الكمبيوتر الكمي قادرًا على تخزين وتشغيل كميات هائلة من المعلومات (في الوقت الحالي) . وفي الوقت نفسه، ستنفق طاقة أقل بكثير على العمليات مقارنة بأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. بفضل الاعتماد على ظواهر ميكانيكا الكم، سيتم ضمان التوازي في الحسابات (عندما لا تكون هناك حاجة لتحليل جميع متغيرات الحالات المحتملة للنظام للحصول على نتيجة صحيحة)، مما سيضمن أداءً فائقًا مع الحد الأدنى من استهلاك الطاقة.

في الوقت الحالي، تم إنشاء عدة نماذج من أجهزة الكمبيوتر الكمومية الواعدة في العالم، لكن لم يتفوق أي منها في أداء أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة الكلاسيكية التي تم إنشاؤها. إن إنشاء مثل هذا الكمبيوتر الكمي يعني تحقيق التفوق الكمي. ويعتقد أنه لتحقيق هذا التفوق الكمي نفسه، من الضروري إنشاء حاسوب كمي بسعة 49 كيوبت. لقد كان هذا الكمبيوتر هو ما تم الإعلان عنه في سبتمبر على موقع ناسا الإلكتروني، في منشور اختفى بسرعة ولكنه أحدث الكثير من الضجيج.

خطر افتراضي على blockchain

أثار تطور الحوسبة الكمومية وعلم المعلومات الكمومية، بالإضافة إلى التغطية النشطة لهذا الموضوع في وسائل الإعلام، شائعات مفادها أن قوة الحوسبة الكبيرة يمكن أن تشكل تهديدًا للدفاتر الموزعة والعملات المشفرة، وخاصة شبكة البيتكوين. يقوم عدد من وسائل الإعلام، وخاصة الموارد التي تغطي موضوعات العملات المشفرة، بنشر معلومات سنويًا تفيد بأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ستتمكن قريبًا من تدمير blockchain. أثبت مؤلفو دراسة من جامعة كورنيل علميًا الاحتمال الافتراضي لهجوم ناجح بواسطة كمبيوتر كمي على شبكة البيتكوين. الذي نشر هذه البيانات على avix.org. وعلى أساس هذا المنشور تم إنشاء معظم المقالات حول "نبوءة 2027".

عند إنشاء العملات المشفرة، فإن أحد الأهداف الرئيسية هو حمايتها من تزوير البيانات (على سبيل المثال، عند تأكيد الدفع). في الوقت الحالي، يتواءم استخدام التشفير والسجل الموزع مع هذه المهمة بشكل جيد. يتم تخزين بيانات المعاملات على blockchain، مع توزيع نسخ من البيانات على الملايين من المشاركين في الشبكة. في هذا الصدد، من أجل تغيير البيانات الموجودة على الشبكة من أجل إعادة توجيه معاملة (سرقة الدفع)، من الضروري التأثير على جميع الكتل، وهذا مستحيل دون تأكيد ملايين المستخدمين. اتضح أنه في على مستوى ثبات البيانات، فإن blockchain محمي بشكل موثوق، بما في ذلك من الحسابات الكمومية.

يمكن أن تكون محفظة المستخدم فقط مشكلة وضعيفة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه في المستقبل المنظور قد تكون قوة الكمبيوتر الكمي كافية لكسر المفاتيح الخاصة المكونة من 64 رقمًا، وهذا هو الاحتمال الحقيقي الوحيد من الناحية النظرية لأي تهديد من الحوسبة الكمومية.

حول حقيقة التهديد

أولاً، عليك أن تفهم في أي مرحلة وصل مطورو أجهزة الكمبيوتر الكمومية وأي منهم قادر حقًا على كسر مفتاح مكون من 64 رقمًا. على سبيل المثال، قال فلاديمير جيسين، الأستاذ المشارك في الجامعة المالية التابعة لحكومة الاتحاد الروسي، إنه يمكن اختراق سلسلة كتل البيتكوين في عالم توجد فيه أجهزة كمبيوتر كمومية بسعة 100 كيوبت. وفي الوقت نفسه، لم يتم تأكيد وجود جهاز كمبيوتر كمي بسعة 49 كيوبت، يُزعم أنه تم تطويره بواسطة Google.

في الوقت الحالي، لا توجد توقعات موثوقة حول الموعد الذي سيحقق فيه الباحثون التفوق الكمي، ناهيك عن الموعد الذي ستظهر فيه أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات 100 كيوبت. علاوة على ذلك، في الوقت الحاضر، أنظمة الحوسبة الكمومية قادرة على حل فوري لمجموعة محدودة فقط من المشاكل المتخصصة للغاية. إن تكييفها لاختراق أي شيء سيستغرق سنوات، وربما حتى عقودًا، من التطوير.

ويعتقد جيفري تاكر أيضًا أن التهديد الذي تتعرض له عملة البيتكوين والعملات المشفرة الأخرى من أجهزة الكمبيوتر الكمومية مبالغ فيه، وقد برر وجهة نظره في ال "التهديد الذي يواجه بيتكوين من الحوسبة الكمومية." ومن بين أمور أخرى، يستخلص تاكر استنتاجات بناءً على عمل عالم فيزياء الكم من جامعة ماكواري في سيدني، الدكتور جافين برينين. الفيزيائي الأسترالي مقتنع بشكل معقول بأن:

"نظرًا لمستوى قوة الحوسبة الكمومية المتاحة حاليًا، فإن السيناريوهات السلبية مستحيلة."

انا اقتبس وفقا لفوركلوج.
يعتقد برينين أن البنية التحتية الكمومية الحالية لديها سرعة بوابة كمومية بطيئة نسبيًا مقارنة بما هو مطلوب لكسر مفتاح التشفير.

من المهم أيضًا أن نفهم أنه عند تقييم التهديد الكمي لسلاسل الكتل، بما في ذلك البيتكوين، يستخدم الباحثون بيانات حول حالتهم الحالية. أولئك. يقومون بتقييم مخاطر تعرض المفاتيح الموجودة اليوم للاختراق بواسطة الأجهزة التي ستظهر خلال 10 أو 15 أو ربما 50 عامًا من الآن.

في عام 2017، قال مدير حماية البيانات في شركة IBM، نيف زونيتش، إن إجراءات الحماية من المخاطر المرتبطة بالحوسبة الكمومية تحتاج إلى تطوير اليوم. تم الاستماع إلى هذا البيان، ويتم حاليًا تطويره بنشاط التشفير ما بعد الكم، والتي طورت بالفعل طرقًا لحماية blockchain من الهجمات الكمومية.

كانت أبرز الطرق لحماية blockchain من التهديد الكمي الافتراضي هي استخدام لمرة واحدة التوقيع الرقمي لامبورت/وينتيرنيتز، وكذلك الاستخدام توقيع и خشب ميركلا.

المؤسس المشارك لشركة تعدين البنية التحتية BitCluster سيرجي أريستوف مقتنع بأن الأساليب الحالية للتشفير ما بعد الكمي الجديد سوف تلغي أي جهود للاختراق الكمي لسلسلة الكتل في الخمسين عامًا القادمة. أعطى رجل الأعمال المشفر أمثلة على المشاريع التي تأخذ في الاعتبار اليوم المخاطر المرتبطة بتطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية:

"اليوم هناك بالفعل مشاريع مثل دفتر الأستاذ الكمي، الذي يستخدم خوارزمية توقيع Winternitz لمرة واحدة وشجرة Merkle، بالإضافة إلى سلاسل الكتل المقاومة للكم IOTA وArQit. ومن المحتمل أنه بحلول الوقت الذي توجد فيه تلميحات لإنشاء شيء قادر على اختراق مفاتيح محافظ بيتكوين أو إيثر، ستكون هذه العملات محمية أيضًا من الحوسبة الكمومية، وهي إحدى التقنيات الواعدة.

وختاما

بعد تحليل ما سبق، يمكننا أن نقول بثقة أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية في المستقبل المنظور لا تشكل أي تهديد خطير للعملات المشفرة وسلاسل الكتل. وينطبق هذا على الأنظمة التي تم إنشاؤها حديثًا وعلى الأنظمة الحالية. وينبغي لنا أن ننظر إلى خطر اختراق الدفاتر الموزعة والعملات اللامركزية باعتباره احتمالا نظريا (التسبب في إنشاء أنظمة أكثر أمانا) أكثر من كونه محتملا بأي حال من الأحوال في الواقع.

المشاكل التي تحدد مستوى الاحتمال هي كما يلي:

• و"بدائية" الحوسبة الكمومية والحاجة إلى تكييفها للعمليات المقابلة لها؛
• وعدم كفاية قوة الحوسبة في المستقبل القريب («التفوق الكمي» في حد ذاته لا يضمن إمكانية اختراق مفتاح مكون من 64 رقمًا)؛
• استخدام التشفير ما بعد الكمي لحماية blockchain.

سأكون ممتنًا للآراء والمناقشة الحية في التعليقات والمشاركة في الاستطلاع.

المهم!

الأصول المشفرة ، بما في ذلك Bitcoin ، متقلبة للغاية (يتغير سعر الصرف بشكل متكرر وبشكل كبير) ، وتؤثر المضاربة في الصرف بشدة على التغييرات في سعر الصرف. لذلك ، فإن أي استثمار في العملة المشفرة - هذا خطر جسيم. أوصي بشدة بالاستثمار في العملات المشفرة والتعدين حصريًا لأولئك الأشخاص الميسورين لدرجة أنهم إذا فقدوا استثماراتهم ، فلن يشعروا بالعواقب الاجتماعية. لا تستثمر أبدًا آخر أموال أو مدخرات كبيرة مستهدفة أو أصول عائلية محدودة في أي شيء ، بما في ذلك العملات المشفرة.

محتوى الصورة المستخدمة، وكذلك الصور من هذه الصفحة.

يمكن للمستخدمين المسجلين فقط المشاركة في الاستطلاع. تسجيل الدخول، من فضلك.

هل تعتقد أن الحوسبة الكمومية ستصبح تهديدًا حقيقيًا للعملات المشفرة والبلوكتشين خلال 10 سنوات؟

• نعم، المؤلف والخبراء يقللون من سرعة تطور التكنولوجيا

• لا، لكن خلال 15 عامًا سيشكلون خطرًا جسيمًا

• لا، ينبغي أن يستغرق وقتا أطول من ذلك بكثير

• نعم، تمتلك أجهزة المخابرات والزواحف منذ فترة طويلة حاسوبًا كميًا فائقًا قادرًا على اختراق أي سلسلة بلوكتشين

• من الصعب التنبؤ، لا توجد بيانات موثوقة كافية للتنبؤ

صوت 98 مستخدمين. امتنع 17 مستخدما عن التصويت.

المصدر: www.habr.com