קרא זמן רב על הריאליזם של האיום הקוונטי על מטבעות קריפטוגרפיים ועל הבעיות של "נבואת 2027"

שמועות ממשיכות להסתובב בפורומים של מטבעות קריפטוגרפיים ובצ'אטים בטלגרם שהסיבה לירידה המשמעותית לאחרונה בשער ה-BTC הייתה החדשות שגוגל השיגה עליונות קוונטית. הידיעה הזו, פורסמה במקור באתר האינטרנט של נאס"א ומאוחר יותר מופץ על ידי הפייננשל טיימס, בצירוף מקרים עם ירידה פתאומית בכוחה של רשת הביטקוין. רבים הניחו שצירוף מקרים זה פירושו פריצה וגרם לסוחרים לזרוק כמות נכבדת של ביטקוין. הם אומרים שבגלל זה, שער המטבע הוצף על ידי לא פחות מ-1500 "נשיאי ארה"ב מתים". השמועה מסרבת בעקשנות למות וניזונה מהשכנוע המוצק של הציבור שפיתוח המחשוב הקוונטי הוא מוות מובטח של בלוקצ'יין ומטבעות קריפטוגרפיים.

הבסיס להצהרות כאלה היה העבודה, שתוצאותיה חולקו ב-2017 arxiv.org/abs/1710.10377 צוות חוקרים שחקר את בעיית "האיום הקוונטי". לדעתם, הרוב המכריע של פרוטוקולי הקריפטו המאפשרים עסקאות בפנקסים מבוזרים פגיעים למחשבים קוונטיים רבי עוצמה. ניתחתי את המידע שפורסם ברשת לגבי מה שנקרא. "פגיעות קוונטית של בלוקצ'יין בכלל ומטבעות קריפטוגרפיים בפרט. בהמשך מופיעות תוצאות הניתוח וההשוואה של עובדות קיימות לגבי האפשרות של מתקפה מוצלחת על ביטקוין.

כמה מילים על מחשבים קוונטיים ועליונות קוונטית

כל מי שיודע מה זה מחשב קוונטי, קיוביט ועליונות קוונטית יכול לעבור בבטחה לסעיף הבא כי הוא לא ימצא כאן שום דבר חדש.

אז, כדי להבין בערך את האיום שעלול להגיע ממחשבים קוונטיים, אתה צריך להבין מה הם המכשירים האלה. מחשב קוונטי הוא מערכת מחשוב אנלוגית בעיקרה המשתמשת בתופעות הפיזיקליות המתוארות על ידי מכניקת הקוונטים כדי לעבד נתונים ולשדר מידע. ליתר דיוק, מחשבים קוונטיים משמשים לחישובים סופרפוזיציה קוונטית и הסתבכות קוונטית.

הודות לשימוש בתופעות קוונטיות במנגנוני מחשוב, מערכות מחשב מסוגלות לבצע פעולות בודדות של עשרות ומאות אלפים, ובתיאוריה מהר יותר פי מיליוני ממחשבים קלאסיים (כולל מחשבי-על). ביצועים אלה עבור חישובים מסוימים נובעים מהשימוש בקווביטים (סיביות קוונטיות).

קיוביט (סיבית קוונטית או פריקה קוונטית) היא האלמנט הקטן ביותר הקיים לאחסון מידע במחשב קוונטי. כאילו קצת, קיוביט מאפשר

"שני מצבים עצמיים, מסומנים {displaystyle |0rangle }|0rangle ו-{displaystyle |1rangle }|1rangle (סיימון דיראק), אבל יכולים להיות גם בסופרפוזיציה שלהם, כלומר במצב {displaystyle A|0rangle +B|1rangle } { displaystyle A|0rangle +B|1rangle }, כאשר {displaystyle A}A ו-{displaystyle B}B הם מספרים מרוכבים העומדים בתנאי {displaystyle |A|^{2}+|B|^{2}=1}| A |^{2}+|B|^{2}=1."

(Nielsen M., Chang I. מחשוב קוונטי ומידע קוונטי)

אם נשווה ביט קלאסי, שמכיל 0 או אחד, עם קיוביט, אז הביט הוא באופן מופשט מתג רגיל שיש לו שני מצבים "מופעל" ו"כבוי". בהשוואה כזו, קיוביט יהיה משהו שדומה לבקרת עוצמת הקול, כאשר "0" הוא שקט, ו-"1" הוא הווליום המקסימלי האפשרי. הרגולטור יכול לקחת כל עמדה מאפס לאחד. יחד עם זאת, על מנת להפוך למודל מן המניין של קיוביט, עליו לדמות גם את קריסת פונקציית הגל, כלומר. במהלך כל אינטראקציה איתו, למשל, בהסתכלות עליו, הרגולטור חייב לעבור לאחת מעמדות הקיצון, כלומר. "0" או "1".

למעשה, הכל קצת יותר מסובך, אבל אם לא נכנסים לעשבים שוטים, אז הודות לשימוש בסופרפוזיציה והסתבכות, מחשב קוונטי יוכל לאחסן ולהפעיל נפחי מידע עצומים (לעת עתה) . יחד עם זאת, הוא יוציא משמעותית פחות אנרגיה על פעולות מאשר מחשבים קלאסיים. הודות להסתמכות על תופעות מכניקת הקוונטים, תובטח מקביליות של חישובים (כאשר, כדי לקבל תוצאה תקפה, אין צורך לנתח את כל הווריאציות של המצבים הפוטנציאליים של המערכת), מה שיבטיח ביצועים גבוהים במיוחד עם צריכת חשמל מינימלית.

כרגע נוצרו בעולם כמה דגמים של מחשבים קוונטיים מבטיחים, אך אף אחד מהם לא עלה על הביצועים של מחשבי העל הקלאסיים החזקים ביותר שנוצרו. יצירת מחשב קוונטי כזה פירושה השגת עליונות קוונטית. מאמינים שכדי להשיג את אותה עליונות קוונטית, יש צורך ליצור מחשב קוונטי של 49 קיוביטים. זה היה בדיוק מחשב כזה שהוכרז בספטמבר באתר נאס"א, בפרסום שנעלם במהירות אבל יצר הרבה רעש.

סכנה היפותטית לבלוקצ'יין

התפתחות המחשוב הקוונטי ומדע המידע הקוונטי, כמו גם סיקור פעיל של נושא זה בתקשורת, עוררו שמועות שכוח מחשוב גדול עלול להפוך לאיום על ספרי חשבונות מבוזרים, מטבעות קריפטוגרפיים, ובפרט על רשת הביטקוין. מספר כלי תקשורת, בעיקר משאבים המכסים נושאי מטבעות קריפטוגרפיים, מפרסמים מדי שנה מידע שמחשבים קוונטיים יוכלו בקרוב להרוס את הבלוקצ'יין. מחברי מחקר מאוניברסיטת קורנל ביססו מדעית את האפשרות ההיפותטית של התקפה מוצלחת על ידי מחשב קוונטי ברשת הביטקוין. שפירסם את הנתונים האלה באתר avix.org. על בסיס הפרסום הזה נוצרו רוב המאמרים על "נבואה 2027".

בעת יצירת מטבעות קריפטוגרפיים, אחת המטרות העיקריות היא להגן עליו מפני זיוף נתונים (לדוגמה, בעת אישור תשלום). נכון לעכשיו, השימוש בקריפטוגרפיה וברישום מבוזר מתמודד עם משימה זו די טוב. נתוני העסקאות מאוחסנים בבלוקצ'יין, כאשר עותקים של הנתונים מופצים בין מיליוני משתתפים ברשת. בהקשר זה, כדי לשנות נתונים ברשת כדי להפנות עסקה (גניבת תשלום) יש צורך להשפיע על כל החסימות, וזה בלתי אפשרי ללא אישור של מיליוני משתמשים. מסתבר שב- רמת הבלתי משתנה של הנתונים, הבלוקצ'יין מוגן באופן אמין, כולל מחישובי קוונטים.

רק הארנק של המשתמש יכול להיות בעייתי ופגיע. זאת בשל העובדה שבעתיד הנראה לעין הכוח של מחשב קוונטי עשוי להספיק כדי לפצח מפתחות פרטיים בני 64 ספרות וזוהי האפשרות האמיתית היחידה מבחינה היפותטית לכל איום ממחשוב קוונטי.

על מציאות האיום

ראשית, עליכם להבין באיזה שלב נמצאים מפתחי המחשבים הקוונטים ומי מהם באמת מסוגל לפצח מפתח בן 64 ספרות. לדוגמה, ולדימיר גיסין, פרופסור חבר באוניברסיטה הפיננסית תחת ממשלת הפדרציה הרוסית, אמר שניתן לפרוץ לבלוקצ'יין הביטקוין בעולם שבו קיימים מחשבים קוונטיים של 100 קיוביטים. יחד עם זאת, אפילו קיומו של מחשב קוונטי של 49 קיוביטים, שפותח לכאורה על ידי גוגל, לא אושר.

נכון לעכשיו, אין תחזיות מהימנות מתי החוקרים ישיגו עליונות קוונטית, הרבה פחות מתי יופיעו מחשבים קוונטיים של 100 קיוביטים. יתרה מכך, כיום, מערכות מחשוב קוונטי מסוגלות לפתור באופן מיידי רק מגוון מוגבל של בעיות מיוחדות מאוד. התאמתם לפריצה לכל דבר ייקח שנים, וכנראה אפילו עשרות שנים, של פיתוח.

ג'פרי טאקר גם סבור שהאיום על ביטקוין ומטבעות קריפטוגרפיים אחרים ממחשבי קוונטים מוגזם, והוא הצדיק את נקודת המבט שלו ב עבודה "האיום על הביטקוין ממחשוב קוונטי." בין היתר, מסיק טאקר מסקנות על סמך עבודתו של פיסיקאי הקוונטים מאוניברסיטת מקווארי בסידני, ד"ר גאווין ברנן. הפיזיקאי האוסטרלי משוכנע באופן סביר ש:

"בהתחשב ברמת כוח המחשוב הקוונטי הזמינה כיום, תרחישים שליליים בלתי אפשריים."

אני מצטט לפי forklog.
ברנן מאמין שלתשתית קוונטית נוכחית יש מהירות שער קוונטי איטית יחסית למה שנדרש כדי לפצח מפתח קריפטוגרפי.

חשוב גם להבין שכאשר מעריכים את האיום הקוונטי על בלוקצ'יין, כולל BTC, החוקרים משתמשים בנתונים על מצבם הנוכחי. הָהֵן. הם מעריכים את הסיכון שהמפתחות הקיימים היום ייפגעו על ידי מכשירים שיופיעו בעוד 10, 15 ואולי 50 שנה מהיום.

עוד ב-2017, מנהל הגנת נתונים של IBM, Nev Zunich, אמר שיש לפתח היום אמצעים להגנה מפני הסיכונים הקשורים למחשוב קוונטי. הצהרה זו נשמעה, והיא נמצאת כעת בפיתוח פעיל הצפנה פוסט קוונטית, שכבר פיתחה שיטות להגנה על בלוקצ'יין מפני התקפות קוונטיות.

השיטות הבולטות ביותר להגנה על הבלוקצ'יין מפני האיום הקוונטי ההיפותטי עדיין היו השימוש חד פעמי חתימה דיגיטלית של למפורט/ווינטרניץ, כמו גם השימוש חתימות и עץ מרקלה.

מייסד שותף של חברת כריית התשתיות BitCluster Sergei Arstov משוכנע שהשיטות הקיימות של קריפטוגרפיה פוסט-קוונטית חדשה ישלולו כל מאמצים לפרוץ קוונטי לבלוקצ'יין ב-50 השנים הקרובות. יזם הקריפטו נתן דוגמאות לפרויקטים שכבר היום לוקחים בחשבון את הסיכונים הכרוכים בפיתוח מחשבים קוונטיים:

"כיום יש כבר פרויקטים כמו ה-Quantum-Resistant Ledger, שמשתמש באלגוריתם החתימה החד-פעמית של Winternitz ועץ Merkle, כמו גם בלוקצ'יין העמידים לקוונטים IOTA ו-ArQit. סביר להניח שעד שיהיו אפילו רמזים ליצירת משהו שמסוגל לפרוץ את המפתחות של ארנקי ביטקוין או אתר, המטבעות האלה יהיו מוגנים גם מפני מחשוב קוונטי, אחת הטכנולוגיות המבטיחות".

כמסקנה

לאחר שניתחנו את האמור לעיל, אנו יכולים לומר בביטחון כי מחשבים קוונטיים בעתיד הנראה לעין אינם מהווים כל איום רציני על מטבעות קריפטוגרפיים ובלוקצ'יין. זה נכון הן עבור מערכות חדשות שנוצרו והן עבור קיימות. יש לתפוס את הסכנה של פריצה לפנקסים מבוזרים ומטבעות מבוזרים יותר כאפשרות תיאורטית (המעוררת יצירת מערכות מאובטחות יותר) מאשר ככל הנראה במציאות.

הבעיות שמפלסות את ההסתברות הן כדלקמן:

• ה"גולמיות" של המחשוב הקוונטי והצורך להתאים אותו לפעולות המתאימות;
• כוח מחשוב לא מספיק בעתיד הקרוב ("עליונות קוונטית" ככזו אינה מבטיחה שניתן לפצח מפתח בן 64 ספרות);
• שימוש בהצפנה פוסט-קוונטית כדי להגן על הבלוקצ'יין.

אודה לדעות ולדיון ער בתגובות ולהשתתפות בסקר.

חשוב!

נכסי קריפטו, כולל ביטקוין, הם תנודתיים ביותר (השערים שלהם משתנים בתדירות גבוהה וחדות); שינויים בשעריהם מושפעים מאוד מספקולציות בבורסה. לכן, כל השקעה במטבעות קריפטוגרפיים היא זהו סיכון רציני. אני ממליץ בחום להשקיע במטבעות קריפטוגרפיים ובכרייה אך ורק לאותם אנשים שהם כל כך עשירים שאם הם יפסידו את ההשקעה שלהם הם לא ירגישו את ההשלכות החברתיות. לעולם אל תשקיע את כספך האחרון, את החסכונות המשמעותיים האחרונים שלך, את הנכסים המשפחתיים המוגבלים שלך בשום דבר, כולל מטבעות קריפטוגרפיים.

נעשה שימוש בתוכן תמונה, כמו גם תמונות מהעמוד הזה.

רק משתמשים רשומים יכולים להשתתף בסקר. להתחברבבקשה.

האם אתה חושב שהמחשוב הקוונטי יהפוך לאיום אמיתי על מטבעות קריפטוגרפיים ובלוקצ'יין בעוד 10 שנים?

• כן, המחבר והמומחים מזלזלים במהירות הפיתוח הטכנולוגי

• לא, אבל בעוד 15 שנה הם יהוו סכנה רצינית

• לא, זה אמור לקחת הרבה יותר זמן

• כן, לשירותי מודיעין וזוחלים יש מזמן מחשב-על קוונטי המסוגל לפרוץ כל בלוקצ'יין

• קשה לחזות, אין מספיק נתונים מהימנים לתחזית

98 משתמשים הצביעו. 17 משתמשים נמנעו.

מקור: www.habr.com