Квантно пресметување за водење на економски модели за усвојување крипто

Според многу сметки, квантното пресметување (QC), кое користи атомски „спин“ наместо електрично полнење за да ги претстави неговите бинарни 1 и 0, се развива со експоненцијална брзина. Ако QC некогаш се реализира во обем, тоа би можело да биде благодет за човечкото општество, помагајќи да се подобрат приносите на културите, да се дизајнираат подобри лекови и да се направат побезбедни авиони, меѓу другите придобивки. 

Крипто секторот исто така може да профитира. Само минатата недела, на пример, проект нарачан од Банката на Канада симулираше усвојување криптовалути меѓу канадските финансиски организации користејќи квантно пресметување. 

„Сакавме да ја тестираме моќта на квантното пресметување на истражувачки случај што е тешко да се реши со користење на класични компјутерски техники“, рече Мерјам Хагиги, директор за наука за податоци во Банката на Канада, во соопштението за печатот. 

Но, други се загрижени дека квантното пресметување, со оглед на неговата извонредна моќ на „брутална сила“, исто така би можело да ја разбие криптографската структура на блокчејнот, што му служи на Биткоин (БТК) толку добро од своето основање. Навистина, некои велат дека е само прашање на време кога квантните компјутери ќе можат да ги идентификуваат огромните прости броеви кои се клучни состојки на приватниот клуч на BTC - под претпоставка дека не се развиени контрамерки. 

По овие линии, неодамна објавен труд пресметува колку квантна моќ ќе биде потребна за да се дуплира приватниот клуч на БТК, т.е. „бројот на физички кубити потребни за да се прекине 256-битната елиптична крива енкрипција на клучевите во мрежата Биткоин“, како што е објаснето од авторите на трудот, кои се поврзани со Универзитетот во Сасекс. 

За да бидете сигурни, ова нема да биде лесна задача. Алгоритмот на Биткоин кој ги конвертира јавните клучеви во приватни клучеви е „еден начин“, што значи дека е лесно да се генерира јавен клуч од приватен клуч, но практично е невозможно да се изведе приватен клуч од јавен клуч со користење на денешните компјутери. 

Дополнително, сето ова треба да се направи за околу 10 минути, просечното време кога јавниот клуч е изложен или ранлив на мрежата Биткоин. Исто така, се претпоставува дека јавниот клуч е идентичен со адресата на БТК, како што беа повеќето во раните денови на Биткоин пред да стане вообичаена практика да се користи алгоритмот KECCAK за „хаширање“ на јавните клучеви за генерирање на БТК адреси. Се проценува дека околу една четвртина од постоечкиот Биткоин користи неисправени јавни клучеви.

Со оглед на овие ограничувања, авторите проценуваат дека ќе бидат потребни 1.9 милијарди кубити за да се навлезе во еден приватен клуч Биткоин во рок од 10 минути. Кубитите, или квантните битови, се аналогни на „битови“ во класичното пресметување. За споредба, повеќето прото-QC компјутери денес можат да соберат 50-100 кубити, иако најсовремениот квантен процесор на IBM Eagle може да управува со 127 кјубити. 

На друг начин, тоа се 127 кубити наспроти 1.9 милијарди потребни за да се пробие безбедноста на Биткоин со користење на големи заробени јонски квантен компјутер, како што е предложено во трудот AVS Quantum Science.

Марк Вебер, квантен архитект во Универзал Квантум, фирма за спин-аут од Универзитетот во Сасекс и водечки автор на трудот, рече„Нашето проценето барање […] сугерира дека Биткоинот засега треба да се смета за безбеден од квантен напад, но технологиите за квантно пресметување брзо се зголемуваат со редовни откритија кои влијаат на таквите проценки и ги прават многу можно сценарио во следните 10 години. 

Дали заканата е реална?

Дали безбедноста на Биткоинот навистина може да биде разбиена? „Мислам дека квантните компјутери би можеле да ја скршат криптовалутата“, рече Такаја Мијано, професор по механичко инженерство на јапонскиот универзитет Рицумејкан, за Cointelegraph, „Иако, не за неколку години, туку за 10-20 години“.

Мијано неодамна го предводи тимот кој разви шифра за поток базирана на хаос, дизајнирана да издржи напади од големи квантни компјутери.

Дејвид Чаум, пишувајќи минатата година за Cointelegraph, исто така алармираше - не само за крипто но и за поширокото општество:

„Можеби најстрашното за општество кое толку се потпира на интернет, компјутерите на квантно ниво ги ставаат во опасност сите наши дигитални инфраструктури. Нашиот современ интернет е изграден на криптографија - употреба на шифри и клучеви за да се обезбеди приватна комуникација и складирање на податоци.

Во меѓувреме, за криптовалутите како Биткоин и Етер (ЕТХ), „за кои овој концепт е фундаментален, еден доволно моќен квантен компјутер може да значи кражба на вредност од милијарди долари или целосно уништување на цел блокчејн“, продолжи Чаум.

Има повеќе од 4 милиони БТК „кои се потенцијално ранливи на квантен напад“, консултантска фирма Делоит проценки, број што ги опфаќа сопствениците кои користат не-хаширани јавни клучеви или кои повторно користат БТК адреси, уште една немудра практика. Според сегашните пазарни цени, тоа изнесува околу 171 милијарди долари во ризик. 

Неодамнешни: Дали асиметричните информации предизвикуваат диви промени во цената на крипто?

„Лично, мислам дека во моментов не можеме да направиме добра проценка“ на времето што ќе биде потребно пред квантните компјутери да можат да ја скршат енкрипцијата на БТК, Итан Бармес, лидер за квантната безбедност во Делоит Холандија и проектен соработник на Светскиот економски форум, изјави Cointelegraph. Но, многу експерти денес проценуваат 10-15 години, рече тој. Многу од овие проценки, исто така, се за кршење на шифрирањето без временски ограничувања. Ќе биде потешко да се направи сето тоа во рок од 10 минути.

Други криптовалути, не само Биткоин, исто така би можеле да бидат ранливи, вклучувајќи ги и оние со механизми за валидација на доказ за удел (PoS); Биткоин користи протокол за доказ за работа (PoW). „Ако блокчејн протоколот ги изложува јавните клучеви доволно долго, тој автоматски станува ранлив при квантни напади“, изјави за Cointelegraph Марек Нарозњак, физичар и член на квантната истражувачка група на Тим Бирнс на Универзитетот во Њујорк. „Тоа може да му дозволи на напаѓачот да фалсификува трансакции или да го имитира идентитетот на блок-производителите за PoS системи“. 

Време за подготовка

Се чини дека крипто индустријата може да има околу една деценија да се подготви за потенцијален напад на КК, и ова е клучно. Нарозњак истакна:

„Има повеќе од доволно време да се развијат квантно безбедни стандарди за криптографија и да се разработат соодветни вилушки за тековно користените блокчејн протоколи“.

На прашањето дали е уверен дека пост-квантната криптографија ќе биде развиена навреме за да се спречат хакерите пред да се скрши 10-минутната бариера, Бармес на Deloitte се повика на понов труд што тој коавтор за квантните ризици за блокчејнот Ethereum кој опишува два типа на напади: напад на складирање и транзитен напад. Првиот „е помалку комплициран за извршување, но за да се одбрани од него, не мора нужно да го замените алгоритмот за криптографија“. Од друга страна, тој изјави за Cointelegraph:

„Транзитниот напад е многу потежок за извршување, а исто така многу потешко е да се заштити. Постојат некои кандидатски алгоритми за кои се верува дека се отпорни на квантни напади. Сепак, сите тие имаат недостатоци во изведбата што можат да бидат штетни за применливоста и приспособливоста на блокчејнот“.

Трка во вооружување?

Она што се случува во оваа област, значи, се чини дека е еден вид трка во вооружување - како што компјутерите стануваат помоќни, ќе мора да се развијат одбранбени алгоритми за да се одговори на заканата. 

„Овој целосен образец навистина не е ништо ново за нас“, рече Нарозњак. „Го гледаме тоа и во другите индустрии“. Се воведуваат иновации, а други се обидуваат да ги украдат, па се развиваат механизми за заштита од пиратеријата, кои предизвикуваат уште попаметни уреди за кражба. 

„Она што го прави овој случај за квантно безбедна криптографија малку поинаков е тоа што квантните алгоритми наметнуваат подрастична промена. На крајот на краиштата, тие уреди се засноваат на различна физика и за одредени проблеми нудат различна пресметковна сложеност“, додаде Нарозњак.

Навистина, КК користи неверојатен квалитет на квантната механика при што електрон или атомска честичка може да биде во две состојби во исто време. Во класичното пресметување, електричното полнење претставува информација или како 0 или 1 и таа е фиксна, но во квантното пресметување, атомската честичка може да биде и 0 и 1, или 1 и 1, или 0 и a 0, итн. Ако овој уникатен квалитет може да се искористи, компјутерската моќ експлодира многукратно, а развојот на QC, поврзан со Шоровиот алгоритам - првпат опишан во 1994 година како теоретска можност, но наскоро ќе биде широка реалност, веруваат многумина - исто така се заканува да се распадне шифрирањето RSA, кое се користи во голем дел од интернетот, вклучувајќи веб-локации и е-пошта. 

„Да, тоа е многу тешка и возбудлива трка со оружје“, изјави Мијано за Cointelegraph. „Нападите - вклучително и нападите од страничните канали - на криптосистемите стануваат сè помоќни, благодарение на напредокот во компјутерите и математичките алгоритми што работат на машините. Секој криптосистем може ненадејно да се скрши поради појавата на неверојатно моќен алгоритам“.

Симулирање финансиски односи 

Сепак, не треба да се претпоставува дека влијанието на квантното пресметување врз крипто секторот ќе биде целосно штетно. Семјуел Мугел, главен директор за технологија во Multiverse Computing, фирмата што ја водеше горенаведената програма во Банката на Канада, објасни дека во пилотот тие биле во можност да симулираат мрежа на финансиски односи во кои одлуките што една фирма би можела да ги донесе биле многу зависи од одлуките на други фирми, дополнително објаснувајќи за Cointelegraph:

„Мрежите со теорија на игри како оваа се многу тешки за решени за обичните суперкомпјутери бидејќи пооптимално однесување може да се занемари. Квантните компјутери имаат начини поефикасно да се справат со овој тип на проблеми“.

Уредите базирани на квантната механика потенцијално нудат други уникатни можности, додаде Нарозњак, „На пример, за разлика од класичните состојби, квантните состојби не можат да се копираат. Доколку дигиталните токени би биле претставени со помош на квантните состојби, теоремата за без клонирање автоматски би ги заштитила од двојно трошење“.

Неодамнешни: Крипто се гледа како „иднина на парите“ во земјите зафатени со инфлација

Квантното заплеткување може да се искористи и за обезбедување на квантни паметни договори, рече Нарозњак. „Жетоните може да се заплеткаат за време на извршувањето на договорот, со што двете страни ќе бидат ранливи на евентуална загуба доколку паметниот договор не се изврши како што е договорено“.

Развивање на пост-квантна криптографија

Сè на сè, заканата за криптоверзијата од квантното пресметување изгледа реална, но ќе биде потребна огромна моќ за да се пробие основната криптографија на крипто, а хакерите исто така ќе мора да работат под строги временски ограничувања - имаат само 10 минути за да навлезат во приватниот клуч на БТК. на пример. Реалноста на кршење на шифрирањето на елиптичната крива на Биткоин преку употреба на квантно пресметување е исто така најмалку една деценија далеку. Но, индустријата треба да започне сега во развојот на одвраќање. „Би рекол дека треба да бидеме подготвени на време, но треба сериозно да почнеме да работиме на тоа“, рече Бармес.

Всушност, значителен број на истражувања сега се одвиваат „во пост-квантно крипто“, изјави за Cointelegraph Даун Сонг, професор на одделот за компјутерски науки на Универзитетот во Калифорнија, Беркли, додавајќи:

„Важно е да развиеме криптографија отпорна на квантна или постквантна, за да ги имаме подготвени алтернативите кога квантните компјутери се доволно моќни во реалноста.