仮想通貨に対する量子の脅威の現実性と「2027年の予言」の問題点についてのロングリード

最近の BTC レートの大幅な下落の理由は、Google が量子超越性を達成したというニュースであるという噂が、仮想通貨フォーラムや電報チャットで根強く広まり続けています。 このニュースは当初 NASA の Web サイトに掲載され、その後掲載されました フィナンシャル・タイムズ紙が配信、偶然にも、ビットコインネットワークの力の突然の低下と一致しました。 多くの人は、この偶然の一致がハッキングを意味し、トレーダーがかなりの量のビットコインを放出したのではないかと考えました。 このため、このコインのレートは1500人もの「死んだ米国大統領」によって殺到したと彼らは言う。 この噂は頑なに消えることを拒否しており、量子コンピューティングの発展はブロックチェーンと仮想通貨の確実な死を意味するという国民の確固たる信念によって勢いづいています。

このような声明の基礎となったのは、2017 年にその結果が共有された研究でした。 arxiv.org/abs/1710.10377 「量子の脅威」の問題を研究した研究者チーム。 彼らの意見では、分散台帳での取引を可能にする暗号プロトコルの大部分は、強力な量子コンピューターに対して脆弱です。 いわゆるものに関してネットワーク上に公開されている情報を分析しました。 「ブロックチェーン全般、特に暗号通貨の量子脆弱性。 次に、ビットコインへの攻撃が成功する可能性に関する既存の事実の分析と比較の結果です。

量子コンピューターと量子超越性について一言

量子コンピューター、量子ビット、量子超越性とは何かを知っている人は、ここでは何も新しいことは見つからないため、安全に次のセクションに進むことができます。

したがって、量子コンピューターから想定される脅威を大まかに理解するには、これらのデバイスが何であるかを理解する必要があります。 量子コンピューターは、量子力学で記述される物理現象を使用してデータを処理し、情報を送信する主にアナログ コンピューティング システムです。 より正確に言うと、計算には量子コンピューターが使用されます。 量子重ね合わせ и 量子もつれ.

コンピューティングメカニズムにおける量子現象の利用のおかげで、コンピュータシステムは個々の操作を数万、数十万回、理論的には古典的なコンピュータ（スーパーコンピュータを含む）よりも数百万倍高速に実行することができます。 特定の計算におけるこのパフォーマンスは、量子ビット (量子ビット) の使用によるものです。

量子ビット (量子ビットまたは量子放電) は、量子コンピューターに情報を保存するための既存の最小要素です。 ビットと同様に、量子ビットでは次のことが可能になります。

「{displaystyle |0rangle }|0rangle と {displaystyle |1rangle }|1rangle (ディラック表記) で示される 0 つの固有状態ですが、それらを重ね合わせた状態、つまり {displaystyle A|1rangle +B|0rangle } { の状態になることもあります」 displaystyle A|1rangle +B|2rangle }、ここで、{displaystyle A}A および {displaystyle B}B は、条件 {displaystyle |A|^{2}+|B|^{1}=2}| A を満たす複素数です。 |^{2}+|B|^{1}=XNUMX。」

(ニールセン M.、チャン I. 量子コンピューティングと量子情報)

0 または 0 を含む古典的なビットを量子ビットと比較すると、ビットは抽象的には「オン」と「オフ」の 1 つの位置を持つ通常のスイッチです。 このような比較では、量子ビットはボリューム コントロールに似たものになります。「0」は無音、「1」は可能な最大音量です。 レギュレーターは XNUMX から XNUMX までの任意の位置を取ることができます。 同時に、量子ビットの本格的なモデルになるためには、波動関数の崩壊もシミュレートする必要があります。 たとえばそれを見ている間など、レギュレータとの相互作用中、レギュレータは極端な位置の XNUMX つに移動する必要があります。 「XNUMX」または「XNUMX」。

実際には、すべてがもう少し複雑ですが、面倒なことをしなければ、重ね合わせともつれの使用のおかげで、量子コンピューターは (現時点では) 膨大な量の情報を保存し、操作できるようになります。 。 同時に、従来のコンピューターよりも操作に費やすエネルギーが大幅に少なくなります。 量子力学の現象への依存のおかげで、計算の並列性が確保され (有効な結果を得るために、システムの潜在的な状態のすべてのバリアントを分析する必要がない場合)、これにより、超高性能が保証されます。最小限の電力消費。

現時点で、有望な量子コンピューターのモデルが世界中でいくつか作成されていますが、作成された最も強力な古典的なスーパーコンピューターのパフォーマンスを超えるものは 49 つもありません。 このような量子コンピューターを作成することは、量子超越性を達成することを意味します。 これと同じ量子の優位性を達成するには、XNUMX 量子ビットの量子コンピューターを作成する必要があると考えられています。 それはまさにそのようなコンピューターで、NASA の Web サイトで XNUMX 月に発表された出版物で、すぐに消えましたが、多くの騒音を引き起こしました。

ブロックチェーンに対する仮説上の危険性

量子コンピューティングと量子情報科学の発展、およびメディアでのこのトピックの積極的な報道により、大規模なコンピューティング能力が分散台帳、暗号通貨、特にビットコイン ネットワークに対する脅威になる可能性があるという噂が引き起こされました。 多くのメディア、主に暗号通貨のトピックを扱うリソースが、量子コンピューターが間もなくブロックチェーンを破壊できるようになるという情報を毎年発表しています。 コーネル大学の研究論文の著者らは、量子コンピューターによるビットコインネットワークへの攻撃が成功するという仮説の可能性を科学的に実証した。 このデータを avix.org で公開したのは誰ですか。 「予言 2027」に関するほとんどの記事はこの出版物に基づいて作成されました。

暗号通貨を作成するときの主な目的の XNUMX つは、データの改ざん (支払い確認時など) から暗号通貨を保護することです。 現時点では、暗号化と分散レジストリを使用することで、このタスクに十分に対処できます。 トランザクション データはブロックチェーン上に保存され、データのコピーは何百万ものネットワーク参加者に分散されます。 この点に関して、トランザクションをリダイレクトする（支払いを盗む）ためにネットワーク上のデータを変更するには、すべてのブロックに影響を与える必要があり、これは何百万人ものユーザーの承認なしには不可能です。データの不変性レベルにより、ブロックチェーンは量子計算などから確実に保護されます。

ユーザーのウォレットのみが問題を抱え、脆弱になる可能性があります。 これは、近い将来、量子コンピューターの能力が 64 桁の秘密鍵を解読するのに十分になる可能性があり、これが量子コンピューターによる脅威の唯一の仮想的な現実的な可能性であるという事実によるものです。

脅威の実態について

まず、量子コンピューターの開発者がどの段階にいるのか、そしてそのうちの誰が実際に 64 桁の鍵を解読できるのかを理解する必要があります。 例えば、ロシア連邦政府傘下の金融大学の准教授であるウラジミール・ギシン氏は、100量子ビットの量子コンピューターが存在する世界ではビットコインのブロックチェーンがハッキングされる可能性があると述べた。 同時に、Googleが開発したとされる49量子ビットの量子コンピューターの存在すら確認されていない。

現時点では、研究者がいつ量子超越性を達成するのか、ましてや 100 量子ビットの量子コンピューターがいつ登場するのかについて信頼できる予測はありません。 さらに、現時点では、量子コンピューティング システムは、限られた範囲の高度に専門化された問題のみを瞬時に解決できます。 あらゆるものをハッキングできるようにするには、開発に何年も、おそらくは数十年もかかるでしょう。

ジェフリー・タッカー氏も、ビットコインやその他の仮想通貨に対する量子コンピューターの脅威は誇張されていると信じており、次のように自身の見解を正当化している。 仕事 「量子コンピューティングによるビットコインの脅威」 とりわけ、タッカー氏は、シドニーのマッコーリー大学の量子物理学者であるギャビン・ブレネン博士の研究に基づいて結論を導き出しています。 オーストラリアの物理学者は次のように合理的に確信しています。

「現在利用可能な量子コンピューティング能力のレベルを考慮すると、否定的なシナリオは不可能です。」

引用文 フォークログによると。
ブレネン氏は、現在の量子インフラストラクチャの量子ゲート速度は、暗号鍵の解読に必要な速度に比べて比較的遅いと考えています。

BTC を含むブロックチェーンに対する量子の脅威を評価する際、研究者は現在の状態に関するデータを使用することを理解することも重要です。 それらの。 彼らは、現在存在するキーが、10 年後、15 年後、そしておそらく 50 年後に出現するデバイスによって侵害されるリスクを評価します。

2017 年に、IBM データ保護担当ディレクターの Nev Zunich は、量子コンピューティングに関連するリスクから保護するための対策を今すぐ開発する必要があると述べました。 この声明は聞き入れられ、現在鋭意開発中です ポスト量子暗号、ブロックチェーンを量子攻撃から保護する方法をすでに開発しています。

まだ仮説上の量子脅威からブロックチェーンを保護する最も注目すべき方法は、ワンタイム ブロックの使用でした。 ランポート/ウィンターニッツのデジタル署名、および使用 署名 и 木材 メルクラ。

インフラストラクチャーマイニング会社BitClusterの共同創設者であるセルゲイ・アレストフ氏は、新しいポスト量子暗号の既存の手法により、今後50年間でブロックチェーンを量子ハッキングするあらゆる取り組みが無効になると確信している。 暗号通貨起業家は、現在すでに量子コンピューターの開発に関連するリスクを考慮に入れているプロジェクトの例を挙げました。

「現在、ウィンターニッツのワンタイム署名アルゴリズムやマークルツリーを使用する耐量子台帳、耐量子ブロックチェーンIOTAやArQitなどのプロジェクトがすでに存在しています。 おそらく、ビットコインやイーサウォレットのキーをハッキングできる何かを作成するヒントさえある頃には、これらのコインは有望な技術の一つである量子コンピューティングからも保護されることになるでしょう。」

結論として

上記を分析した結果、量子コンピューターは近い将来、暗号通貨やブロックチェーンに対して深刻な脅威をもたらすことはないと自信を持って言えます。 これは、新しく作成されたシステムと既存のシステムの両方に当てはまります。 分散型台帳や分散型通貨のハッキングの危険性は、現実にあり得るというよりも、理論上の可能性（より安全なシステムの構築を促す）として認識されるべきです。

確率を平準化する問題は次のとおりです。

• 量子コンピューティングの「生々しさ」と、それを対応する操作に適応させる必要性。
• 近い将来、計算能力が不十分になる（「量子超越性」自体は、64 桁のキーを解読できることを保証するものではありません）。
• ポスト量子暗号を使用してブロックチェーンを保護します。

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量子コンピューティングは 10 年以内に仮想通貨やブロックチェーンに対する本当の脅威になると思いますか?

• はい、著者と専門家は技術開発のスピードを過小評価しています

• いいえ、しかし 15 年後には深刻な危険が生じるでしょう

• いいえ、もっと時間がかかるはずです

• はい、諜報機関とレプティリアンは長い間、あらゆるブロックチェーンをハッキングできる量子スーパーコンピューターを持っていました。

• 予測するのが難しい、予測に十分な信頼できるデータがない

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出所： habr.com