Na forach kryptowalutowych i czatach telegramowych nieustannie krążą pogłoski, że przyczyną niedawnego znacznego spadku kursu BTC była wiadomość, że Google osiągnął supremację kwantową. Ta wiadomość została pierwotnie opublikowana na stronie internetowej NASA i później , przypadkowo zbiegło się z nagłym spadkiem mocy sieci Bitcoin. Wielu zakładało, że ten zbieg okoliczności oznaczał włamanie i spowodował, że handlowcy porzucili znaczną ilość Bitcoinów. Mówią, że z tego powodu kurs monety zalało aż 1500 „martwych prezydentów USA”. Plotka uparcie nie umrze i jest podsycana mocnym przekonaniem opinii publicznej, że rozwój obliczeń kwantowych to gwarantowana śmierć blockchainów i kryptowalut.
Podstawą takich stwierdzeń była praca, której wynikami podzielono się w 2017 roku zespół badaczy zajmujący się problemem „zagrożenia kwantowego”. Ich zdaniem zdecydowana większość protokołów kryptograficznych umożliwiających transakcje w rozproszonych księgach jest podatna na działanie potężnych komputerów kwantowych. Przeanalizowałem informacje publikowane w sieci dotyczące tzw. „kwantowa podatność łańcuchów bloków w ogóle, a kryptowalut w szczególności. Następnie przedstawiamy wyniki analizy i porównania istniejących faktów na temat możliwości udanego ataku na Bitcoin.
Kilka słów o komputerach kwantowych i supremacji kwantowej
Każdy, kto wie, czym jest komputer kwantowy, kubit i supremacja kwantowa, może spokojnie przejść do następnego rozdziału, ponieważ nie znajdzie tu niczego nowego.
Aby więc z grubsza zrozumieć zagrożenie, które hipotetycznie może pochodzić ze strony komputerów kwantowych, należy zrozumieć, czym są te urządzenia. Komputer kwantowy to przede wszystkim analogowy system obliczeniowy, który wykorzystuje zjawiska fizyczne opisane przez mechanikę kwantową do przetwarzania danych i przesyłania informacji. Dokładniej, do obliczeń wykorzystuje się komputery kwantowe и .
Dzięki wykorzystaniu zjawisk kwantowych w mechanizmach obliczeniowych systemy komputerowe są w stanie wykonywać poszczególne operacje dziesiątki i setki tysięcy, a w teorii miliony razy szybciej niż klasyczne komputery (w tym superkomputery). Taka wydajność w przypadku niektórych obliczeń wynika z zastosowania kubitów (bitów kwantowych).
Kubit (bit kwantowy lub wyładowanie kwantowe) to najmniejszy istniejący element służący do przechowywania informacji w komputerze kwantowym. Trochę, kubit na to pozwala
„dwa stany własne, oznaczone {displaystyle |0rangle }|0rangle i {displaystyle |1rangle }|1rangle (notacja Diraca), ale mogą również znajdować się w ich superpozycji, to znaczy w stanie {displaystyle A|0rangle +B|1rangle } { displaystyle A|0rangle +B|1rangle }, gdzie {displaystyle A}A i {displaystyle B}B są liczbami zespolonymi spełniającymi warunek {displaystyle |A|^{2}+|B|^{2}=1}| A |^{2}+|B|^{2}=1.”
(Nielsen M., Chang I. Obliczenia kwantowe i informacja kwantowa)
Jeśli porównamy klasyczny bit, który zawiera 0 lub jedynkę, z kubitem, to bit ten jest abstrakcyjnie zwykłym przełącznikiem, który ma dwie pozycje „włączony” i „wyłączony”. W takim porównaniu kubit będzie czymś na kształt regulatora głośności, gdzie „0” to cisza, a „1” to maksymalna możliwa głośność. Regulator może przyjąć dowolną pozycję od zera do jedynki. Jednocześnie, aby stać się pełnoprawnym modelem kubitu, musi on także symulować załamanie funkcji falowej, czyli tzw. podczas jakiejkolwiek interakcji z nim, np. patrzenia na niego, regulator musi przesunąć się w jedno ze skrajnych położeń, tj. „0” lub „1”.
Tak naprawdę wszystko jest nieco bardziej skomplikowane, ale jeśli nie zagłębiać się w chwasty, to dzięki zastosowaniu superpozycji i splątania komputer kwantowy będzie w stanie przechowywać i obsługiwać kolosalne (jak na razie) ilości informacji . Jednocześnie będzie zużywał znacznie mniej energii na operacje niż klasyczne komputery. Dzięki oparciu o zjawiska mechaniki kwantowej zapewniona zostanie równoległość obliczeń (kiedy, aby uzyskać miarodajny wynik, nie ma konieczności analizowania wszystkich wariantów potencjalnych stanów układu), co zapewni ultrawysoką wydajność przy minimalne zużycie energii.
W tej chwili na świecie powstało kilka modeli obiecujących komputerów kwantowych, ale żaden z nich nie przewyższył wydajnością najpotężniejszych stworzonych klasycznych superkomputerów. Stworzenie takiego komputera kwantowego oznaczałoby osiągnięcie supremacji kwantowej. Uważa się, że aby osiągnąć tę samą przewagę kwantową, konieczne jest stworzenie 49-kubitowego komputera kwantowego. Właśnie taki komputer został ogłoszony we wrześniu na stronie NASA, w publikacji, która szybko zniknęła, ale wywołała sporo szumu.
Hipotetyczne zagrożenie dla blockchain
Rozwój informatyki kwantowej i informatyki kwantowej, a także aktywne poruszanie tego tematu w mediach, wywołał pogłoski, że duża moc obliczeniowa może stać się zagrożeniem dla rozproszonych rejestrów, kryptowalut, a w szczególności dla sieci Bitcoin. Szereg mediów, głównie zasobów zajmujących się tematyką kryptowalut, co roku publikuje informację, że komputery kwantowe wkrótce będą w stanie niszczyć blockchainy. Autorzy badania z Cornell University naukowo uzasadnili hipotetyczną możliwość udanego ataku komputera kwantowego na sieć Bitcoin. . To właśnie na podstawie tej publikacji powstało najwięcej artykułów na temat „Proroctwa 2027”.
Tworząc kryptowaluty, jednym z głównych celów jest zabezpieczenie jej przed fałszowaniem danych (np. podczas potwierdzania płatności). W tej chwili zastosowanie kryptografii i rozproszonego rejestru radzi sobie z tym zadaniem całkiem dobrze. Dane transakcyjne przechowywane są na blockchainie, a kopie danych są dystrybuowane wśród milionów uczestników sieci. W związku z tym, aby zmienić dane w sieci w celu przekierowania transakcji (ukraść płatność), konieczne jest wpłynięcie na wszystkie blokady, a nie jest to możliwe bez potwierdzenia milionów użytkowników.Okazuje się, że na poziom niezmienności danych, blockchain jest niezawodnie chroniony, w tym przed obliczeniami kwantowymi.
Tylko portfel użytkownika może być problematyczny i podatny na ataki. Wynika to z faktu, że w dającej się przewidzieć przyszłości moc komputera kwantowego może być wystarczająca do złamania 64-cyfrowych kluczy prywatnych i jest to jedyna hipotetycznie realna możliwość wystąpienia jakiegokolwiek zagrożenia ze strony obliczeń kwantowych.
O realności zagrożenia
Najpierw musisz zrozumieć, na jakim etapie są twórcy komputerów kwantowych i którzy z nich naprawdę są w stanie złamać 64-cyfrowy klucz. Na przykład Vladimir Gisin, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie Finansowym pod rządem Federacji Rosyjskiej, powiedział, że blockchain Bitcoina można zhakować w świecie, w którym istnieją komputery kwantowe o wielkości 100 kubitów. Jednocześnie nie potwierdzono nawet istnienia 49-kubitowego komputera kwantowego, rzekomo opracowanego przez Google.
W tej chwili nie ma wiarygodnych prognoz, kiedy badacze osiągną supremację kwantową, a tym bardziej, kiedy pojawią się 100-kubitowe komputery kwantowe. Co więcej, obecnie systemy obliczeń kwantowych są w stanie natychmiastowo rozwiązać jedynie ograniczony zakres wysoce wyspecjalizowanych problemów. Przystosowanie ich do hakowania czegokolwiek zajmie lata, a prawdopodobnie nawet dziesięciolecia rozwoju.
Jeffrey Tucker uważa również, że zagrożenie dla Bitcoina i innych kryptowalut ze strony komputerów kwantowych jest przesadzone i swój punkt widzenia uzasadnił w „Zagrożenie dla Bitcoina ze strony obliczeń kwantowych.” Tucker wyciąga wnioski między innymi na podstawie prac fizyka kwantowego z Macquarie University w Sydney, dr Gavina Brennena. Australijski fizyk jest zasadnie przekonany, że:
„Biorąc pod uwagę poziom dostępnej obecnie kwantowej mocy obliczeniowej, negatywne scenariusze są niemożliwe”.
cytować według forkloga.
Brennen uważa, że obecna infrastruktura kwantowa charakteryzuje się stosunkowo małą szybkością bramy kwantowej w porównaniu z szybkością wymaganą do złamania klucza kryptograficznego.
Warto także zrozumieć, że oceniając zagrożenie kwantowe dla blockchainów, w tym BTC, badacze wykorzystują dane na temat ich aktualnego stanu. Te. oceniają ryzyko, że istniejące dzisiaj klucze zostaną naruszone przez urządzenia, które pojawią się za 10, 15, a być może 50 lat.
Już w 2017 roku dyrektor ds. ochrony danych IBM Nev Zunich powiedział, że już dziś należy opracować środki chroniące przed zagrożeniami związanymi z obliczeniami kwantowymi. To stwierdzenie zostało usłyszane i jest obecnie aktywnie rozwijane , która opracowała już metody ochrony łańcuchów bloków przed atakami kwantowymi.
Najbardziej godnymi uwagi metodami ochrony blockchaina przed wciąż hipotetycznym zagrożeniem kwantowym było zastosowanie jednorazowego , a także użycie и Merkla.
Współzałożyciel firmy BitCluster zajmującej się wydobyciem infrastruktury Siergiej Arestow jest przekonany, że istniejące metody nowej kryptografii postkwantowej zniweczą wszelkie próby kwantowego hackowania blockchainu w ciągu najbliższych 50 lat. Krypto-przedsiębiorca podał przykłady projektów, które już dziś uwzględniają ryzyka związane z rozwojem komputerów kwantowych:
„Dziś istnieją już projekty takie jak Quantum-Resistant Ledger, który wykorzystuje algorytm podpisu jednorazowego Winternitz i drzewo Merkle, a także odporne na kwanty łańcuchy bloków IOTA i ArQit. Jest prawdopodobne, że do czasu, gdy pojawią się choćby wskazówki dotyczące stworzenia czegoś, co będzie w stanie zhakować klucze portfeli Bitcoin lub Ether, monety te będą również chronione przed obliczeniami kwantowymi, jedną z obiecujących technologii”.
Na zakończenie
Analizując powyższe, możemy śmiało stwierdzić, że komputery kwantowe w dającej się przewidzieć przyszłości nie stanowią poważnego zagrożenia dla kryptowalut i blockchainów. Dotyczy to zarówno systemów nowo tworzonych, jak i już istniejących. Niebezpieczeństwo włamania się do rozproszonych ksiąg rachunkowych i zdecentralizowanych walut należy postrzegać bardziej jako możliwość teoretyczną (prowokującą do stworzenia bezpieczniejszych systemów) niż w jakikolwiek sposób prawdopodobną w rzeczywistości.
Problemy, które wyrównują prawdopodobieństwo, są następujące:
- „surowość” obliczeń kwantowych i konieczność dostosowania ich do odpowiednich operacji;
- niewystarczająca moc obliczeniowa w najbliższej przyszłości („supremacja kwantowa” jako taka nie gwarantuje złamania 64-cyfrowego klucza);
- wykorzystanie kryptografii postkwantowej do ochrony łańcucha bloków.
Będę wdzięczny za opinie i ożywioną dyskusję w komentarzach oraz udział w ankiecie.
Ważne!
Aktywa kryptograficzne, w tym Bitcoin, charakteryzują się dużą zmiennością (ich stawki zmieniają się często i gwałtownie), a na zmiany ich kursów duży wpływ mają spekulacje na giełdzie. Dlatego każda inwestycja w kryptowalutę jest jest to poważne ryzyko. Zdecydowanie poleciłbym inwestowanie w kryptowalutę i kopanie wyłącznie osobom, które są na tyle zamożne, że jeśli stracą inwestycję, nie odczują konsekwencji społecznych. Nigdy nie inwestuj swoich ostatnich pieniędzy, ostatnich znaczących oszczędności lub ograniczonego majątku rodzinnego w cokolwiek, łącznie z kryptowalutami.
, a także zdjęcia .
W ankiecie mogą brać udział tylko zarejestrowani użytkownicy. , Proszę.
Czy sądzisz, że obliczenia kwantowe staną się realnym zagrożeniem dla kryptowalut i blockchainów za 10 lat?
-
tak, autor i eksperci nie doceniają tempa rozwoju technologii
-
nie, ale za 15 lat będą stanowić poważne zagrożenie
-
nie, powinno to potrwać znacznie dłużej
-
tak, służby wywiadowcze i gady od dawna dysponują superkomputerem kwantowym zdolnym zhakować dowolny łańcuch bloków
-
trudne do przewidzenia, nie ma wystarczającej ilości wiarygodnych danych do prognozy
Głosowało 98 użytkowników. 17 użytkowników wstrzymało się od głosu.
Źródło: www.habr.com