Longread sobre o realismo da ameaça quântica às criptomoedas e os problemas da “profecia de 2027”

Rumores continuam circulando persistentemente em fóruns de criptomoedas e chats de telegramas de que a razão para o recente declínio significativo na taxa BTC foi a notícia de que o Google havia alcançado a supremacia quântica. Esta notícia, publicada originalmente no site da NASA e posteriormente distribuído pelo Financial Times, coincidentemente coincidiu com uma queda repentina no poder da rede Bitcoin. Muitos presumiram que essa coincidência significava um hack e fez com que os comerciantes se desfizessem de uma boa quantidade de Bitcoin. Dizem que por causa disso, a taxa da moeda foi inundada por até 1500 “presidentes dos EUA mortos”. O boato teimosamente se recusa a morrer e é alimentado pela firme convicção do público de que o desenvolvimento da computação quântica é a morte garantida de blockchains e criptomoedas.

Longread sobre o realismo da ameaça quântica às criptomoedas e os problemas da “profecia de 2027”

A base para tais afirmações foi o trabalho, cujos resultados foram divulgados em 2017 arxiv.org/abs/1710.10377 uma equipe de pesquisadores que estudou o problema da “ameaça quântica”. Na sua opinião, a grande maioria dos protocolos criptográficos que permitem transações em livros distribuídos são vulneráveis ​​a poderosos computadores quânticos. Analisei as informações publicadas na rede sobre os chamados. “Vulnerabilidade quântica de blockchains em geral e criptomoedas em particular. A seguir estão os resultados da análise e comparação dos fatos existentes sobre a possibilidade de um ataque bem-sucedido ao Bitcoin.

Algumas palavras sobre computadores quânticos e supremacia quântica

Qualquer pessoa que saiba o que é um computador quântico, um qubit e a supremacia quântica pode passar com segurança para a próxima seção porque não encontrará nada de novo aqui.

Portanto, para entender aproximadamente a ameaça que poderia hipoteticamente vir dos computadores quânticos, você deve entender o que são esses dispositivos. Um computador quântico é um sistema de computação principalmente analógico que utiliza os fenômenos físicos descritos pela mecânica quântica para processar dados e transmitir informações. Mais precisamente, computadores quânticos são usados ​​para cálculos superposição quântica и emaranhamento quântico.

Graças ao uso de fenômenos quânticos em mecanismos de computação, os sistemas computacionais são capazes de realizar operações individuais dezenas e centenas de milhares e, em teoria, milhões de vezes mais rápido que os computadores clássicos (incluindo supercomputadores). Esse desempenho para determinados cálculos se deve ao uso de qubits (bits quânticos).

Um qubit (bit quântico ou descarga quântica) é o menor elemento existente para armazenar informações em um computador quântico. Um pouco, um qubit permite

“dois estados próprios, denotados {displaystyle |0rangle }|0rangle e {displaystyle |1rangle }|1rangle (notação Dirac), mas também podem estar em sua superposição, ou seja, no estado {displaystyle A|0rangle +B|1rangle } { displaystyle A|0rangle +B|1rangle }, onde {displaystyle A}A e {displaystyle B}B são números complexos que satisfazem a condição {displaystyle |A|^{2}+|B|^{2}=1}| A |^{2}+|B|^{2}=1.”

(Nielsen M., Chang I. Computação quântica e informação quântica)

Se compararmos um bit clássico, que contém um 0 ou um, com um qubit, então o bit é abstratamente uma chave comum que tem duas posições “ligado” e “desligado”. Nessa comparação, um qubit será algo parecido com um controle de volume, onde “0” é o silêncio e “1” é o volume máximo possível. O regulador pode assumir qualquer posição de zero a um. Ao mesmo tempo, para se tornar um modelo completo de qubit, ele também deve simular o colapso da função de onda, ou seja, durante qualquer interação com ele, por exemplo, olhando para ele, o regulador deve mover-se para uma das posições extremas, ou seja, “0” ou “1”.

Longread sobre o realismo da ameaça quântica às criptomoedas e os problemas da “profecia de 2027”

Na verdade, tudo é um pouco mais complicado, mas se você não entrar no mato, graças ao uso de superposição e emaranhamento, um computador quântico será capaz de armazenar e operar volumes colossais (por enquanto) de informação . Ao mesmo tempo, gastará significativamente menos energia nas operações do que os computadores clássicos. Graças à confiança nos fenômenos da mecânica quântica, será garantido o paralelismo dos cálculos (quando, para obter um resultado válido, não há necessidade de analisar todas as variantes dos estados potenciais do sistema), o que garantirá um desempenho ultra-alto com consumo mínimo de energia.

No momento, vários modelos de computadores quânticos promissores foram criados no mundo, mas nenhum deles superou o desempenho dos mais poderosos supercomputadores clássicos criados. Criar tal computador quântico significaria alcançar a supremacia quântica. Acredita-se que para alcançar essa mesma superioridade quântica é necessária a criação de um computador quântico de 49 qubits. Foi justamente esse computador que foi anunciado em setembro no site da NASA, numa publicação que desapareceu rapidamente mas gerou muito barulho.

Perigo hipotético para blockchain

O desenvolvimento da computação quântica e da ciência da informação quântica, bem como a cobertura activa deste tema nos meios de comunicação social, provocou rumores de que o grande poder computacional poderia tornar-se uma ameaça aos livros-razão distribuídos, às criptomoedas e, em particular, à rede Bitcoin. Vários meios de comunicação, principalmente recursos que cobrem tópicos sobre criptomoedas, publicam anualmente informações de que os computadores quânticos em breve serão capazes de destruir blockchains. Os autores de um estudo da Universidade Cornell comprovaram cientificamente a possibilidade hipotética de um ataque bem-sucedido por um computador quântico na rede Bitcoin. que publicou esses dados em avix.org. É com base nesta publicação que a maioria dos artigos sobre a “Profecia 2027” foram criados.

Ao criar criptomoedas, um dos principais objetivos é protegê-las contra falsificação de dados (por exemplo, ao confirmar um pagamento). No momento, o uso de criptografia e um registro distribuído lidam muito bem com essa tarefa. Os dados das transações são armazenados no blockchain, com cópias dos dados distribuídas entre milhões de participantes da rede. Nesse sentido, para alterar dados na rede para redirecionar uma transação (roubar um pagamento), é necessário influenciar todos os bloqueios, e isso é impossível sem a confirmação de milhões de usuários. nível de imutabilidade dos dados, o blockchain é protegido de forma confiável, inclusive contra cálculos quânticos.

Somente a carteira do usuário pode ser problemática e vulnerável. Isto deve-se ao facto de que num futuro próximo o poder de um computador quântico poderá ser suficiente para quebrar chaves privadas de 64 dígitos e esta é a única possibilidade hipoteticamente real para qualquer ameaça da computação quântica.

Sobre a realidade da ameaça

Primeiro, é preciso entender em que estágio estão os desenvolvedores de computadores quânticos e quais deles são realmente capazes de quebrar uma chave de 64 dígitos. Por exemplo, Vladimir Gisin, professor associado da Universidade Financeira do Governo da Federação Russa, disse que o blockchain Bitcoin pode ser hackeado em um mundo onde existem computadores quânticos de 100 qubit. Ao mesmo tempo, mesmo a existência de um computador quântico de 49 qubits, supostamente desenvolvido pelo Google, não foi confirmada.

No momento, não há previsões confiáveis ​​sobre quando os pesquisadores alcançarão a supremacia quântica, muito menos sobre quando surgirão computadores quânticos de 100 qubits. Além disso, atualmente, os sistemas de computação quântica são capazes de resolver instantaneamente apenas uma gama limitada de problemas altamente especializados. Adaptá-los para hackear qualquer coisa levará anos, e provavelmente até décadas, de desenvolvimento.

Jeffrey Tucker também acredita que a ameaça ao Bitcoin e outras criptomoedas dos computadores quânticos é exagerada e justificou seu ponto de vista em trabalho “A ameaça ao Bitcoin da computação quântica.” Entre outras coisas, Tucker tira conclusões com base no trabalho do físico quântico da Universidade Macquarie em Sydney, Dr. O físico australiano está razoavelmente convencido de que:

“Dado o nível de poder da computação quântica atualmente disponível, cenários negativos são impossíveis.”

citação de acordo com o forklog.
Brennen acredita que a infraestrutura quântica atual tem uma velocidade de porta quântica relativamente lenta em comparação com o que é necessário para quebrar uma chave criptográfica.

Também é importante compreender que, ao avaliar a ameaça quântica às blockchains, incluindo o BTC, os investigadores utilizam dados sobre o seu estado atual. Aqueles. eles avaliam o risco de chaves que existem hoje serem comprometidas por dispositivos que aparecerão daqui a 10, 15 e talvez 50 anos.

Em 2017, o Diretor de Proteção de Dados da IBM, Nev Zunich, disse que medidas para proteção contra os riscos associados à computação quântica precisam ser desenvolvidas hoje. Esta declaração foi ouvida e está atualmente sendo ativamente desenvolvida criptografia pós-quântica, que já desenvolveu métodos para proteger blockchains de ataques quânticos.

Os métodos mais notáveis ​​de proteger o blockchain da ainda hipotética ameaça quântica foram o uso de uma única Assinatura digital Lamport/Winternitz, bem como o uso assinaturas и árvore Merkla.

O cofundador da empresa de mineração de infraestrutura BitCluster, Sergei Arestov, está convencido de que os métodos existentes de nova criptografia pós-quântica anularão quaisquer esforços para hackear quântica a blockchain nos próximos 50 anos. O criptoempreendedor deu exemplos de projetos que já hoje levam em conta os riscos associados ao desenvolvimento de computadores quânticos:

“Hoje já existem projetos como o Quantum-Resistant Ledger, que utiliza o algoritmo de assinatura única Winternitz e a árvore Merkle, além dos blockchains resistentes ao quantum IOTA e ArQit. É provável que quando houver indícios de criação de algo capaz de hackear as chaves das carteiras Bitcoin ou Ether, essas moedas também estarão protegidas da computação quântica, uma das tecnologias promissoras.”

Como conclusão

Tendo analisado o acima exposto, podemos dizer com segurança que os computadores quânticos no futuro próximo não representam nenhuma ameaça séria às criptomoedas e blockchains. Isto é verdade tanto para sistemas recém-criados como para os existentes. O perigo de pirataria de livros-razão distribuídos e de moedas descentralizadas deve ser percebido mais como uma possibilidade teórica (provocando a criação de sistemas mais seguros) do que como algo provável na realidade.

Os problemas que nivelam a probabilidade são os seguintes:

  • a “crueza” da computação quântica e a necessidade de adaptá-la às operações correspondentes;
  • poder computacional insuficiente num futuro próximo (“supremacia quântica” como tal não garante que uma chave de 64 dígitos possa ser quebrada);
  • usando criptografia pós-quântica para proteger o blockchain.

Ficaria muito grato pelas opiniões e discussões animadas nos comentários e participação na pesquisa.

Importante!

Os ativos criptográficos, incluindo o Bitcoin, são extremamente voláteis (as suas taxas mudam frequentemente e de forma acentuada); as alterações nas suas taxas são fortemente influenciadas pela especulação do mercado de ações. Portanto, qualquer investimento em criptomoeda é isso é um risco sério. Eu recomendaria fortemente o investimento em criptomoeda e mineração exclusivamente para aquelas pessoas que são tão ricas que, se perderem o investimento, não sentirão as consequências sociais. Nunca invista seu último dinheiro, suas últimas economias significativas, seus limitados bens familiares em nada, incluindo criptomoedas.

Conteúdo fotográfico usado, bem como fotos desta página.

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Você acha que a computação quântica se tornará uma ameaça real às criptomoedas e blockchains em 10 anos?

  • sim, o autor e os especialistas subestimam a velocidade do desenvolvimento tecnológico

  • não, mas em 15 anos representarão um sério perigo

  • não, deve demorar muito mais

  • sim, os serviços de inteligência e os reptilianos têm há muito tempo um supercomputador quântico capaz de hackear qualquer blockchain

  • difícil de prever, não há dados confiáveis ​​suficientes para uma previsão

98 usuários votaram. 17 usuários se abstiveram.

Fonte: habr.com

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