Криптовалута и квантово изчисление – пресилен страх?

Надвисналата сянка на квантовите компютри все още виси над крипто общността, но дали това е реална заплаха или просто червена херинга?

Шифроването е в основата на голяма част от съвременния ни живот и основен инструмент за криптовалутите. Ако това криптиране бъде разбито, за миньорите ще бъде невъзможно да осигурят блокчейна; транзакциите могат да бъдат фалшифицирани и грандиозното начинание на блокчейн може да спре срив.

Засега е нежизнеспособно дори суперкомпютри да разбият блокчейна. Въпреки това, пробивът в квантовите изчисления може да представлява екзистенциална заплаха. Време ли е да се освободите от притежанията си в крипто или продължете както обикновено?

Как се различават квантовите компютри?

Съществуващите суперкомпютри са способни да обработват невероятни количества данни, но са ограничени от фундаменталните свойства на компютрите. Всички съществуващи компютри обработват данни като битове (1s и 0s) и са принудени да ги обработват индивидуално.

Това означава, че сложните изчисления трябва да се решават директно чрез извършване на всички необходими изчисления. С криптирането всяка стъпка от пъзела трябва да бъде решена, за да се разбие кодът. Това ще отнеме твърде много време, за да си струва времето.

Квантовите компютри променят играта. Те са проектирани да улавят Qubits в стабилно състояние и да се възползват от две уникални свойства на квантовата физика, за да обработват данни със светкавични скорости:

• Суперпозиция: За разлика от битовете, които са фиксирани, Qubits могат да съдържат всички възможни комбинации от 1 и 0 едновременно. Това позволява на множество кубити да обработват огромен брой различни резултати едновременно. С добавянето на повече кубити мощността на обработка на квантовия компютър нараства експоненциално. Това означава, че дори малки подобрения могат да имат огромно въздействие.
• Заплитане: Този ефект става още по-мощен, когато квантов компютър генерира кубити, които са заплетени. Това прави възможно да се промени състоянието на един кубит и предвидимо да се променят състоянията на всички останали кубити, с които е заплетен. Това позволява на множество кубити да работят паралелно, което значително увеличава мощността на обработка на всеки отделен кубит.

Последствията от компютър, който достига квантово превъзходство или способността постоянно да превъзхожда традиционните компютри, биха били огромни. Това би помогнало за придвижването на научните изследвания с десетилетия напред и би могло да бъде следващата стъпка в човешкото развитие. Но също така може да направи криптографията остаряла за една нощ.

Повечето големи блокчейни разчитат на ECDSA (алгоритъм за цифров подпис с елиптична крива). Това позволява на blockchains да създават произволни 256-бита частен ключ и свързан публичен ключ, който може да се споделя с трети страни, без да се разкрива този частен ключ.

Теоретично би било тривиално за квантов компютър да разгадае връзката между тези ключове, което би могло да позволи хакване на портфейла и ликвидиране на средствата.

Друг проблем е, че квантовият компютър може да доминира в традиционните консенсусни мрежи за доказателство за работа (PoW) и да извърши 51% атака. Това би му позволило да поеме контрола върху блокчейн и да одобри измамни блокове.

Може да сме десетилетия далеч от квантовите компютри

Въпреки потенциала на квантовите компютри, те вероятно не са настроени да бъдат пробивното събитие, което някои прогнозират. Google твърди, че е достигнал квантово надмощие, но всъщност използваният от тях алгоритъм нямаше практическа цел. По същество всички съществуващи квантови компютри са просто доказателство за концепции и тепърва трябва да ги използваме, за да се справим с проблем от реалния свят, като например разбиване на криптиране.

Дори ако ние do успеят да намерят пробив и да достигнат истинско квантово надмощие, проблемите с мащабируемостта може да попречат на квантовите компютри да бъдат полезни извън лабораторни условия. С ефект на декохерентност, дори малки вибрации или промени в температурата могат да доведат до повреда на квантов компютър. Това би ги направило безполезни в по-голямата част от настройките и трудни за придобиване, камо ли за използване от лошите актьори.

Другото голямо неизвестно е колко бързо могат да напреднат квантовите изчисления. Законът на Мур предполага удвояване на броя на транзисторите на всеки две години. Но това не се отнася непременно за квантовите компютри.

Като се има предвид сложната електроника, използвана в квантовите машини, вероятно ще срещнем значителни препятствия, опитвайки се да разширим капацитета. Може да сме ограничени до машини с малък брой кубити. Накратко, дори ако ние do изгради квантов компютър, той може да не е в състояние да направи нищо полезно в продължение на десетилетия.

Какво ще стане, ако има квантов компютърен скок?

В името на спора, нека приемем, че Google открие революционна техника за задържане на кубити през следващите 6 месеца. Това позволява на компанията да изгради мащабируем квантов компютър. И чрез поредица от нещастни събития попада в ръцете на лош актьор. Това ще осакати ли криптовалутата завинаги?

Дори ако този напълно малко вероятен набор от събития се случи, това може да не е апокалиптичното събитие, което някои прогнозират. Нека започнем с риска частните ключове на портфейла да бъдат проектирани обратно.

Съществуващ най-добри практики предвиждат, че портфейлът трябва да се използва веднъж и след това всички токени трябва да бъдат изтеглени в офлайн портфейл или студено хранилище.

Дори квантов компютър ще се нуждае от известно време, за да разбие частния ключ на портфейла на BTC. В момента това със сигурност ще бъде по-дълго от средно 9 минути биткойн транзакция отнема. Това означава, че ако даден потребител следва установени практики, всички нападатели трябва да намерят само празни портфейли.

Трябва да се отбележи, че достатъчно мощен квантов компютър теоретично може да разбие съществуващото криптиране на биткойн, преди транзакцията да е приключила. Това обаче е малко вероятно дори в средносрочен план.

Ефектът на квантовите компютри върху консенсуса за доказателство за работа (PoW) е малко по-сложен.

Квантовият компютър ще се нуждае от време, за да изпълнете всички негови изчисления преди да стигнете до заключение. Междувременно всички традиционни миньори активно опитват всяка комбинация, така че квантовият копач ще трябва да се надява, че никой друг вече не е намерил решението. В допълнение, разходите за работа на квантов компютър може да надминат печалбите от простото управление на голям брой традиционни компютри паралелно.

Въпреки че този аргумент осигурява известна утеха, не всеки ще се стреми да копае криптовалута по икономически причини. Ако лош актьор е способен да използва квантови компютри, за да контролира последователно 51% от мрежата, тогава той може да използва това, за да делегитимира напълно биткойн и други криптовалути. Понастоящем не би имало защита срещу този вид „ирационален актьор“, който се стреми да навреди на блокчейн технологията по причини извън пряката печалба.

Какво прави криптосветът, за да се предпази от квантовите изчисления?

Докато заплахата от квантовите компютри е далечна, много организации я приемат сериозно. През 2016 г. NIST стартира конкурс за разработване на нови стандарти за криптография, които са проектирани да бъдат квантово устойчиви. Тези нови стандарти могат да бъдат внедрени в съществуващи проекти за криптовалута с помощта на хард форкове. По този начин те биха могли да помогнат за квантовата защита на блокчейна, преди квантовите компютри да станат широко достъпни.

Има също редица проекти, работещи върху начини за квантово доказване на конкретни блокчейни. Един от най-очевидните кандидати е Квантово устойчива книга (QRL), което е първото внедряване в реалния свят на eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS). Този базиран на хеш подпис би трябвало да бъде значително по-труден за разбиване от квантов компютър, отколкото съществуващите методи за криптиране.

Дори основните криптовалути приемат заплахата сериозно. Разработчиците на Ethereum вече заявиха, че ще се отдалечат от квантово уязвима ECDSA методи за криптиране в Ethereum 2.0. Разработчиците си играят с множество подходи, които биха могли да помогнат за укрепване на квантовата защита на криптовалутата.

Решенията на Ethereum обаче, включително дългоочакваното преминаване към Proof of Stake (PoS), все още не решават проблема с частните ключове, подложени на обратно инженерство. Дори когато залага на криптовалута, потребителят все още трябва да разкрие публичния си адрес, за да получи достъп. Това ги прави уязвими за квантова компютърна атака.

Крипто компания Particl вярва, че има решението: студено залагане. Този подход използва адреси с множество подписи, което ви позволява да използвате специален компютър за залагане, свързан с мобилния ви портфейл. Машината излъчва публичен ключ, различен от ключа на вашия мобилен портфейл и е почти невъзможно да се свържете обратно към него. Подобно е на услугите за двуфакторно удостоверяване, предлагани от много технологични продукти днес.

Идеята е по-страшна от реалността

Като оставим настрана практическите неща за момента, истинската заплаха от квантовите изчисления е реакцията на пазара. По-голямата част от крипто инвеститорите (и нека си признаем, журналистите) всъщност не разбират квантовите изчисления. Ако, а това е голямо ако, получим жизнеспособен мащабируем квантов компютър през следващото десетилетие, експертите ще изпаднат в ярост от насаждане на страх и заглавия, предричащи смъртта на криптовалутата.

Тази реакция може да бъде по-вредна за крипто, отколкото за самите квантови компютри. Това може да предизвика масивна разпродажба и да подкопае репутацията на крипто. Имайки това предвид, важно е крипто общността да предприеме разумни стъпки за противодействие на квантовите компютри.

Също толкова важно е самата общност да отдели време, за да разбере реалностите на квантовите изчисления. Какво може и какво не може. Квантовите компютри със сигурност ще променят света, но с малко подготовка и много здрав разум те няма да означават края на криптовалутата, каквато я познаваме.

* Информацията в тази статия и предоставените връзки са само за обща информация и не трябва да представляват никакви финансови или инвестиционни съвети. Съветваме ви да направите свое собствено проучване или да се консултирате с професионалист, преди да вземете финансови решения. Моля, потвърдете, че не носим отговорност за загуби, причинени от каквато и да е информация, представена на този уебсайт.