Kriptovaliuta ir kvantinė kompiuterija – perdėta baimė?

Virš kriptovaliutų bendruomenės vis dar kabo ryškus kvantinių skaičiavimų šešėlis, bet ar tai tikra grėsmė, ar tik raudonoji silkė?

Šifravimas yra daugelio mūsų šiuolaikinio gyvenimo pagrindas ir esminis kriptovaliutų įrankis. Jei šis šifravimas būtų pažeistas, kalnakasiams būtų neįmanoma apsaugoti blokų grandinės; sandoriai gali būti suklastoti, o didžioji blokų grandinės veikla gali sustoti.

Kol kas net superkompiuteriams neperspektyvu nutraukti blokų grandinę. Tačiau proveržis kvantinio skaičiavimo srityje gali kelti egzistencinę grėsmę. Ar laikas parduoti savo turimas kriptovaliutų ar tęskite kaip įprasta?

Kuo skiriasi kvantiniai kompiuteriai?

Esami superkompiuteriai gali apdoroti neįtikėtinus duomenų kiekius, tačiau juos riboja pagrindinės kompiuterių savybės. Visi esami kompiuteriai apdoroja duomenis kaip bitus (1 ir 0) ir yra priversti juos apdoroti atskirai.

Tai reiškia, kad sudėtingi skaičiavimai turi būti sprendžiami tiesiogiai, atliekant visus reikiamus skaičiavimus. Naudojant šifravimą, kiekvienas galvosūkio veiksmas turi būti išspręstas norint nulaužti kodą. Tai užtruks per ilgai, kad būtų verta skirti laiko.

Kvantiniai kompiuteriai keičia žaidimą. Jie skirti užfiksuoti stabilios būsenos kubitus ir pasinaudoti dviem unikaliomis kvantinės fizikos savybėmis, kad būtų galima apdoroti duomenis žaibo greičiu:

• Superpozicija: Skirtingai nuo bitų, kurie yra fiksuoti, Qubits vienu metu gali turėti visas įmanomas 1 ir 0 kombinacijas. Tai leidžia keliems kubitams vienu metu apdoroti daugybę skirtingų rezultatų. Pridedant daugiau kubitų, kvantinio kompiuterio apdorojimo galia auga eksponentiškai. Tai reiškia, kad net nedideli patobulinimai gali turėti didelį poveikį.
• Susipainiojimas: Šis efektas tampa dar galingesnis, kai kvantinis kompiuteris generuoja susipainiojusius kubitus. Tai leidžia pakeisti vieno kubito būseną ir nuspėjamai pakeisti visų kitų kubitų, su kuriais jis yra įsipainiojęs, būsenas. Tai leidžia keliems kubitams veikti lygiagrečiai ir žymiai padidina kiekvieno atskiro kubito apdorojimo galią.

Kompiuterio pasekmės, pasiekusios kvantinę viršenybę arba galimybę nuolat pranokti tradicinius kompiuterius, būtų didžiulės. Tai padėtų pastūmėti mokslinius tyrimus dešimtmečiais į priekį ir galėtų tapti kitu žingsniu į žmogaus vystymąsi. Tačiau dėl to kriptografija gali pasenti per naktį.

Dauguma pagrindinių blokų grandinių remiasi ECDSA (elipsinės kreivės skaitmeninio parašo algoritmu). Tai leidžia blokų grandinėms sukurti atsitiktinį 256 bitų skaičių privatus raktas ir susietą viešąjį raktą, kurį galima bendrinti su trečiosiomis šalimis neatskleidžiant šio privataus rakto.

Teoriškai būtų nereikšminga, jei kvantinis kompiuteris atskleistų ryšį tarp tų raktų, o tai leistų įsilaužti į piniginę ir likviduoti lėšas.

Kita problema yra ta, kad kvantinis kompiuteris gali dominuoti tradiciniuose darbo įrodymo (PoW) konsensuso tinkluose ir įvykdyti 51% ataką. Tai leistų jai perimti blokų grandinę ir patvirtinti nesąžiningus blokus.

Galime būti dešimtmečiais nuo kvantinių kompiuterių

Nepaisant kvantinių kompiuterių potencialo, jie greičiausiai nėra proveržio įvykis, kurį kai kurie prognozuoja. „Google“ teigė pasiekusi kvantinę viršenybę, bet iš tikrųjų tai naudojo algoritmą neturėjo jokio praktinio tikslo. Iš esmės visi esami kvantiniai kompiuteriai yra tik koncepcijų įrodymas, ir mes dar turime juos panaudoti sprendžiant realaus pasaulio problemą, pavyzdžiui, šifravimo pažeidimą.

Net jei mes do pavyksta rasti proveržį ir pasiekti tikrą kvantinę viršenybę, mastelio keitimo problemos gali neleisti kvantiniams kompiuteriams būti naudingiems ne laboratorijoje. Su poveikiu dekoherencija, net ir mažos vibracijos ar temperatūros pokyčiai gali sukelti kvantinio kompiuterio gedimą. Dėl to jie daugumoje aplinkybių taptų beverčiai ir blogiems aktoriams būtų sunku įsigyti, jau nekalbant apie naudojimą.

Kitas didelis nežinomas dalykas yra tai, kaip greitai gali tobulėti kvantinė kompiuterija. Moore'o įstatymas siūlo padvigubinti tranzistorių skaičių kas dvejus metus. Tačiau tai nebūtinai taikoma kvantiniams kompiuteriams.

Atsižvelgiant į sudėtingą kvantinėse mašinose naudojamą elektroniką, tikėtina, kad bandydami išplėsti pajėgumus patirsime didelių kliūčių. Galime apsiriboti mašinomis su nedideliu kubitų skaičiumi. Trumpai tariant, net jei mes do sukurti kvantinį kompiuterį, jis gali nepadaryti nieko naudingo dešimtmečius.

Ką daryti, jei yra kvantinio skaičiavimo šuolis?

Argumentų dėlei tarkime, kad „Google“ per ateinančius 6 mėnesius suranda proveržio metodą, kaip sulaikyti kubitus. Tai leidžia įmonei sukurti keičiamo dydžio kvantinį kompiuterį. Ir per daugybę nelaimingų įvykių jis patenka į blogo aktoriaus rankas. Ar tai visam laikui sugadintų kriptovaliutą?

Net jei įvyktų tas visiškai mažai tikėtinas įvykių rinkinys, tai gali būti ne tas apokaliptinis įvykis, kurį kai kurie nuspėja. Pradėkime nuo pavojaus, kad piniginės privatūs raktai bus sukurti atvirkštine tvarka.

Esamas geriausia praktika nustato, kad piniginė turi būti panaudota vieną kartą, o tada visi žetonai turi būti ištraukti į neprisijungusią piniginę arba šaltą saugyklą.

Net kvantiniam kompiuteriui prireiks šiek tiek laiko, kad būtų galima nulaužti BTC piniginės privatųjį raktą. Šiuo metu tai tikrai būtų ilgesnė nei vidutiniškai 9 minutes Bitcoin sandoris trunka. Tai reiškia, kad jei vartotojas laikosi nusistovėjusios praktikos, užpuolikai turėtų rasti tik tuščias pinigines.

Reikėtų pažymėti, kad pakankamai galingas kvantinis kompiuteris teoriškai gali sulaužyti esamą Bitcoin šifravimą dar prieš baigiant sandorį. Tačiau tai mažai tikėtina net vidutiniu laikotarpiu.

Kvantinių kompiuterių poveikis darbo įrodymo (PoW) konsensusui yra šiek tiek sudėtingesnis.

Kvantiniam kompiuteriui prireiks laiko atlikti visus jo skaičiavimus prieš darydamas išvadą. Tuo tarpu visi tradiciniai kalnakasiai aktyviai bando kiekvieną derinį, todėl kvantiniam kalnakasiui teks tikėtis, kad niekas kitas jau nerado sprendimo. Be to, kvantinio kompiuterio eksploatavimo sąnaudos gali viršyti naudą, kai lygiagrečiai veikia daug tradicinių kompiuterių.

Nors šis argumentas šiek tiek paguodžia, ne visi sieks iškasti kriptovaliutą dėl ekonominių priežasčių. Jei blogas veikėjas galėtų naudoti kvantinius kompiuterius nuosekliai valdyti 51% tinklo, tada jis galėtų tai panaudoti, kad visiškai panaikintų Bitcoin ir kitų kriptovaliutų įteisinimą. Šiuo metu nebūtų jokios gynybos nuo tokio „neracionalaus veikėjo“, kuris siekia pakenkti „blockchain“ technologijoms dėl priežasčių, nesusijusių su tiesioginiu pelnu.

Ką kriptovaliutų pasaulis daro, kad apsisaugotų nuo kvantinės kompiuterijos?

Nors kvantinių kompiuterių grėsmė yra tolima, daugelis organizacijų į tai žiūri rimtai. 2016 m. NIST paskelbė konkursą sukurti naujus kriptografijos standartus, kurie būtų sukurti taip, kad būtų atsparūs kvantiniam poveikiui. Šiuos naujus standartus būtų galima pritaikyti esamuose kriptovaliutų projektuose naudojant kietąsias šakes. Taigi, jie galėtų padėti kvantiškai apsaugoti blokų grandinę, kol kvantiniai kompiuteriai taps plačiai prieinami.

Taip pat yra nemažai projektų, skirtų konkrečių blokų grandinių kvantiniam atsparumui užtikrinti. Vienas ryškiausių kandidatų yra Kvantui atspari knyga (QRL), kuris yra pirmasis realus eXtended Merkle parašo schemos (XMSS) diegimas. Šį maišos pagrindu pagrįstą parašą kvantiniam kompiuteriui turėtų būti žymiai sunkiau nulaužti nei esamus šifravimo metodus.

Netgi didžiosios kriptovaliutos į grėsmę žiūri rimtai. Ethereum kūrėjai jau pareiškė, kad jie pasitrauks nuo pažeidžiama kvantinė ECDSA šifravimo metodai Ethereum 2.0. Kūrėjai žaidžia su įvairiais būdais, kurie galėtų padėti sustiprinti kvantinę kriptovaliutos apsaugą.

Tačiau „Ethereum“ sprendimai, įskaitant ilgai lauktą perėjimą prie „Proof of Stake“ (PoS), vis dar neišsprendžia privačių raktų atvirkštinės inžinerijos problemos. Net statydamas kriptovaliutą, vartotojas vis tiek turi atskleisti savo viešąjį adresą, kad gautų prieigą. Dėl to jie tampa pažeidžiami kvantinės kompiuterio atakos.

Kripto įmonė Particl mano, kad jis turi išeitį: šaltas stulpas. Taikant šį metodą naudojami kelių parašų adresai, leidžiantys naudoti specialų kompiuterį, prijungtą prie mobiliosios piniginės. Aparatas transliuoja viešąjį raktą, kuris skiriasi nuo jūsų mobiliosios piniginės rakto ir beveik neįmanoma su juo susieti. Tai panašu į dviejų veiksnių autentifikavimo paslaugas, kurias šiandien siūlo daugelis technologijų produktų.

Idėja yra baisesnė už realybę

Atmetus praktinius dalykus, reali kvantinio skaičiavimo grėsmė yra rinkos reakcija. Dauguma kriptovaliutų investuotojų (ir pripažinkime, žurnalistai) iš tikrųjų nesupranta kvantinės kompiuterijos. Jei per ateinantį dešimtmetį gausime perspektyvų keičiamo dydžio kvantinį kompiuterį (ir tai būtų labai svarbu), ekspertai papuls į baimės kurstymą ir antraštes, pranašaujančias kriptovaliutos mirtį.

Ši reakcija gali labiau pakenkti kriptovaliutų nei patys kvantiniai kompiuteriai. Tai gali sukelti didžiulį išpardavimą ir pakenkti kriptovaliutų reputacijai. Turint tai omenyje, svarbu, kad kriptovaliutų bendruomenė imtųsi pagrįstų veiksmų prieš kvantinius kompiuterius.

Taip pat svarbu, kad pačiai bendruomenei prireiktų laiko suprasti kvantinio skaičiavimo realijas. Ką jis gali ir ko negali. Kvantiniai kompiuteriai neabejotinai pakeis pasaulį, tačiau šiek tiek pasiruošę ir turėdami daug sveiko proto, jie nepasakys kriptovaliutos, kaip mes ją žinome, pabaigos.

* Šiame straipsnyje pateikta informacija ir pateiktos nuorodos yra tik bendro pobūdžio ir neturėtų būti finansinės ar investicinės konsultacijos. Patariame prieš priimant finansinius sprendimus pasidomėti pačiam arba pasikonsultuoti su profesionalu. Patvirtinkite, kad nesame atsakingi už jokius nuostolius, atsiradusius dėl šioje svetainėje pateiktos informacijos.