2bitcoins.ru
Достижения в области квантовых вычислений могут укрепить сеть Биткоина в ближайшие десятилетия. И хотя квантовые компьютеры преимущественно ассоциируются у фанатов крипты с опасениями из-за способности технологии взломать криптографическое шифрование в основе BTC и других монет, на самом деле ситуация отличается. Ну а пока современные компьютеры даже близко не способны сделать что-либо с безопасностью блокчейна.
Биткоин использует криптографию с открытым ключом, основанную на алгоритме эллиптической криптографии (ECDSA) для подписей транзакций и хэш-функцию SHA-256 для майнинга и создания адресов. ECDSA также широко применяется в SSL/TLS-сертификатах, аутентификации устройств и в других криптографических протоколах.
Квантовые компьютеры в теории могут угрожать криптографии с открытым ключом — и в том числе ECDSA — из-за возможности эффективного решения задач дискретного логарифма, что позволяет взломать приватные ключи. Иначе говоря, в теории слишком мощный суперкомпьютер способен взломать шифрование и извлечь приватные ключи из общедоступных публичных ключей, таким образом получив контроль над любым нужным адресом. Из-за этого сети в основе цифровых активов лишатся безопасности, а популярные монеты потеряют свою ценность. Именно поэтому любители монет боятся новостей о появлении производительных устройств.
Разработчики блокчейна
Однако алгоритмы на основе хэша по типу SHA-256 пока считаются устойчивыми к квантовым атакам. Более того, чтобы защитить сеть Биткоина в будущем, могут быть внедрены постквантовые криптографические схемы, что обезопасит данный блокчейн.
Сооснователь и генеральный директор Blockstream Адам Бэк посвятил этому вопросу свежий пост на своей странице в Твиттере. Он призывает индустрию готовиться к так называемому «постквантовому периоду» (PQ) – то есть новой эре в истории развития Биткоина, когда криптовалюте придётся противостоять опасности «взлома» путём квантовых вычислений.
Что будет с Биткоином и криптовалютами из-за квантовых суперкомпьютеров
Адам Бэк считает, что развитие технологий квантовых вычислений поможет укрепить безопасность сети Биткоина. Постквантовый (PQ) период «всё ещё находится как минимум в нескольких десятилетиях от нас», поэтому схема на основе хэша для постквантовых подписей никогда не станет жизнеспособной, считает Бэк. Вот его комментарий по этому поводу.
Исследования в области подписей постквантового периода в конечном итоге приведут к созданию консервативных, хорошо изученных и более компактных подписей, причём Биткоин сможет добавить эти схемы как ещё одну опцию.
Руководитель компании Blockstream Адам Бэк
Подписи Биткоина предотвращают возможность изменения транзакций третьими сторонами и являются важной частью механизма безопасности сети. При совершении транзакции приватные ключи используются для подписания перевода как математического доказательства того, что монеты принадлежит владельцу указанного адреса.
Изменения стоимости Биткоина BTC за неделю
Согласно данным источников Cointelegraph, опасения относительно способности квантовых вычислений нарушать криптотранзакции стали вновь актуальными из-за новостей о новейшем чипе квантовых вычислений от Google. Этот чип под названием Willow решает масштабную вычислительную задачу менее чем за пять минут, тогда как для выполнения той же задачи самым передовым суперкомпьютерам потребовалось бы около 10 септиллионов лет.
😈 БОЛЬШЕ ИНТЕРЕСНОГО МОЖНО НАЙТИ У НАС В ЯНДЕКС.ДЗЕНЕ!
Willow способен экспоненциально исправлять ошибки и выполнять определённые вычисления с умопомрачительной скоростью, сообщил глава подразделения Quantum AI в Google Хартмут Невен.
Это подтверждает идею о том, что квантовые вычисления происходят в нескольких параллельных вселенных. Подобное соответствует предположению, что мы живём в мультивселенной – предсказанию, впервые сделанному Дэвидом Дойчем.
Предприниматель и бывший старший менеджер по продукту в Google Кевин Роуз заявил, что Willow пока далёк от угрозы для криптовалют. По словам Роуза, для взлома шифрования Биткоина потребуется квантовый компьютер с примерно 13 миллионами кубитов, чтобы выполнить расшифровку за 24 часа.
Для сравнения: чип Willow от Google, хотя и является значительным достижением, содержит только 105 кубитов.
Создатель Эфириума Виталик Бутерин также готовится к постквантовому периоду. Бутерин уже предложил способ снижения риска квантовых вычислений для сеть Eth с помощью простого хардфорка, который мог бы устранить эту проблему.
Создатель Эфириума Виталик Бутерин
Запуск Willow от Google прокомментировал технический директор Ledger Шарль Гийом. Приводим его цитату из Твиттера, которая позволит лучше разобраться в основах блокчейна — и заодно перестать переживать из-за возможного «взлома» таких сетей.
Создал ли Google квантовый компьютер, который ломает безопасность блокчейна? Если вкратце, то нет. Несмотря на впечатляющие результаты исследований, мы всё ещё далеки от разрушения современной криптографии.
Вообще в криптографии существуют три основные категории алгоритмов:
1) Хэши: односторонние функции, обеспечивающие целостность данных. Безопасность блокчейнов во многом зависит именно от них.
2) Шифрование: функции, обеспечивающие конфиденциальность. Большинство блокчейнов редко используют их.
3) Подписи: функции, гарантирующие аутентификацию и невозможность отказа от авторства. Они критически важны для доказательства владения монетами и валидации блоков в системах PoS. Эти примитивы основаны на асимметричной криптографии, которая также применяется для шифрования и согласования ключей.
Если бы хэш-функции или цифровые подписи оказались скомпрометированы, это поставило бы под угрозу безопасность блокчейнов и значительную часть нашей цифровой инфраструктуры.
Технический директор Ledger Шарль Гийом
По словам Гийома, о подобных рисках для криптографии было известно давно. Поэтому разработчики уже приложили условия, чтобы минимизировать опасность.
Квантовые вычисления исследуют квантовые алгоритмы задолго до появления реальных квантовых компьютеров. Внимания заслуживают два ключевых алгоритма:
1) Алгоритм Гровера (1996): ускоряет поиск конкретного элемента в несортированном списке, работая квадратично быстрее классических алгоритмов. Вместо последовательного перебора элементов он проверяет множество одновременно — это практически магия!
2) Алгоритм Шора (1994): эффективно факторизует большие числа и решает проблему дискретного логарифма, что представляет угрозу для RSA-шифрования и криптосистем на основе эллиптических кривых.
Из теории нам известно, что:
1) Хэш-функции и симметричное шифрование: эти методы в значительной степени остаются устойчивыми к квантовым вычислениям. В худшем случае потребуется использовать немного более длинные ключи или хэши, но такие решения уже стандартизированы.
2) Цифровые подписи: они уязвимы. Если будет создан практический квантовый компьютер, он сможет взломать популярные подписи по типу RSA, ECDSA и подписей Шнорра.
Аппаратный кошелёк Ledger Stax
Также Шарль затронул тему эффективности работы квантовых компьютеров. Он продолжает.
Создание квантового компьютера, способного взломать криптографию, — невероятно сложная задача. Несмотря на значительные инвестиции, прогресс остаётся постепенным из-за серьёзных инженерных и научных препятствий, особенно при увеличении числа кубитов. Две главные проблемы таковы:
1) Сохранение квантовой когерентности и запутанности: кубиты крайне чувствительны и легко теряют своё квантовое состояние.
2) Коррекция ошибок: масштабирование коррекции ошибок по мере увеличения числа кубитов остаётся огромной проблемой.
Недавно Google объявил о прогрессе в решении задачи коррекции ошибок. Им удалось улучшить показатели коррекции ошибок с ростом числа кубитов. Этот результат был достигнут на их собственном бенчмарке под названием Random Circuit Sampling (RCS), который проверяет, действительно ли квантовые компьютеры используют квантовые эффекты. Это включает выполнение вычислений, естественно подходящих для квантовых процессоров, которые классические компьютеры могут симулировать крайне неэффективно. Объявленный фактор ускорения не имеет полной значимости.
Аппаратный криптовалютный кошелёк Ledger Flex
В итоге представитель Ledger приходит к следующему выводу.
Несмотря на впечатляющие достижения, этот квантовый компьютер пока не имеет практического применения. Он вряд ли сможет факторизовать даже небольшие числа, такие как 42, быстрее, чем классические компьютеры, а работа с большими числами остаётся недостижимой.
Для взлома асимметричной криптографии потребуется миллионы кубитов, а также решения других проблем, таких как масштабирование и преобразование классических задач в квантовые системы.
Квантовые компьютеры после выпуска революционизируют вычисления и позволят решать задачи, которые ранее считались неразрешимыми. Это может стать началом технологической сингулярности — эпохи беспрецедентных инноваций. Стать свидетелем такого преобразования в течение моей жизни было бы поистине удивительно.
Итог очевиден: квантовые вычисления пока не угрожают безопасности современных блокчейнов. И хотя в будущем ситуация может измениться, криптовалютные разработчики также будут в состоянии обезопасить свои сети. Поэтому пока списывать со счетов технологии в основе монет точно не стоит.