Pelko kvanttilaskentaa kohtaan kasvaa kryptoyhteisössä. Monet ovat varmoja siitä, että kehitys kvanttitietojenkäsittely johtaa kryptovaluuttojen ja lohkoketjujen haavoittuvuuteen ja katoamiseen.
Lohkoketjujen uhka tulee voimakkaasta kvantistatietokoneita, jotka voivat helposti rikkoa niitä suojaavan salauksen. Selvitetäänkö ajatukset "kvanttiylivallasta" kryptovaluuttojen kuolemasta? Vastaus on yksinkertainen: ei.
Kvanttilaskenta ja klassinen laskenta
Klassinen tietojenkäsittely – nämä ovat niitätietokoneet, joihin olemme tottuneet, jatkoa Turingin laskentateorialle – kannettavat tietokoneet tai matkapuhelimet. Klassinen tietojenkäsittely perustuu vahvasti fyysisten bittien manipulointiin – kuuluisat nollat ja ykköset.
Kvanttilaskenta perustuu kubitteihin –bitit, jotka tallennetaan superpositioon ja käyttävät kvanttiperiaatteita laskelmien suorittamiseen. Kvanttijärjestelmän keräämä tai tuottama tieto hyötyy kubittien kyvystä olla useammassa kuin yhdessä fysikaalisessa tilassa samanaikaisesti (superpositio), mutta kun järjestelmän tila on kiinteä, informaatio vaimenee.
Tärkeä kohta – kvanttitietokoneet eivät oleaina parempi kuin perinteiset tietokoneet. Kun ihmiset puhuvat "kvanttiylivallasta", mukaan lukien Googlen GOOG-raportit, he puhuvat siitä, kuinka kvanttitietokone voi suorittaa tietyn tehtävän paremmin kuin klassiset tietokoneet, kenties. Tällaisia tehtäviä ei voida suorittaa kohtuullisessa ajassa klassisilla tietokoneilla.
Kvanttitietokoneen pitäisi pystyä paremmin käsittelemään jokin pieni ja vähäpätöinen tehtävä, joka saattaa tuntua vaikuttavalta, mutta täysin hyödytöntä.
Kvanttitietokoneet ja salaus
Yritetään tarkastella, kuinka kvanttitietokoneet muodostavat eksistentiaalisen uhan tällä hetkellä käytetylle epäsymmetriselle kryptografialle.
Epäsymmetrisessä salauksessa suljettujen jajulkiset avaimet luodaan siten, että näiden kahden avaimen välillä on matemaattinen suhde. Kuten nimestä voi päätellä, yksityinen avain pidetään salassa ja julkinen avain on julkinen. Tämän avulla käyttäjät voivat luoda digitaalisen allekirjoituksen (käyttämällä yksityistä avainta), jonka kuka tahansa voi tarkistaa vastaavalla julkisella avaimella. Tämä järjestelmä on hyvin yleinen finanssialalla liiketoimien aitouden ja eheyden todentamiseksi.
Epäsymmetrisen kryptografian turvallisuus perustuuperustuu matemaattiseen periaatteeseen, jota kutsutaan "yksisuuntaiseksi funktioksi". Tämä periaate sanoo, että julkinen avain voidaan helposti johtaa yksityisestä avaimesta, mutta ei päinvastoin. Kaikki tunnetut (klassiset) algoritmit yksityisen avaimen saamiseksi julkisesta avaimesta vaativat tähtitieteellisen ajan tällaisten laskelmien suorittamiseen ja ovat siksi epäkäytännöllisiä. Vuonna 1994 matemaatikko Peter Shor julkaisi kuitenkin kvanttialgoritmin, joka mullisti epäsymmetrisen kryptografian turvallisuuden.
Jokainen, jolla on tarpeeksi suuri kvanttitietokone voi käyttää tätä algoritmia johtamaan yksityisen avaimen vastaavasta julkisesta avaimesta ja väärentämään siten digitaalisen allekirjoituksen.
Tämän tyyppiseen hakkerointiin voi kohdistua jakrypto-lompakot. Tehokas kvanttitietokone voi hakkeroida 64-merkkisen yksityisen avaimen; mutta jopa riittävän suuren kvanttitietokoneen kanssa tarvitset silti pääsyn julkiseen avaimeen hyökätäksesi yksityiseen avaimeen.
Kuitenkin, jos kelmi kaivosmieskvanttitietokoneen avulla yritetään luoda virheellinen lohko, rehelliset kaivostyöläiset jättävät sen estämättä ja jatkavat rakentamista viimeisimmän voimassa olevan lohkon päälle. Siksi olemattoman tapahtuman kirjoittaminen on epätodennäköistä.
Kvanttitietokoneet ja salaus
Toinen uhka Bitcoinille – algoritmiShor, joka osaa jakaa suuret alkuluvut kahteen pienempään. Tämä on erittäin hyödyllinen ominaisuus salauksen katkaisemisessa, koska RSA-salausperhe riippuu suurten alkulukujen huomioonottamisesta tällä tavalla. Shorin algoritmi toimii teoreettisesti riittävän suuren kvanttitietokoneen kanssa, joten käytännön ongelmana on, että lopulta Shorin algoritmi voisi tulla peliin ja rikkoa RSA-salauksen.
Tätä taustaa vasten National InstituteUS Standards and Technology (NIST) on jo alkanut kerätä ehdotuksia postkvanttisalauksesta, salauksesta, joka toimii ja joka ei riko edes paljon suuremmissa kvanttitietokoneissa kuin nykyään. He arvioivat, että seuraavien kahdenkymmenen vuoden aikana saattaa olla olemassa riittävän suuria kvanttitietokoneita heikentämään klassista salausta.
Jopa Shorin algoritmin tehokas toteutus ei välttämättä riko joitain Bitcoin-lohkoketjussa käytettyjä salausstandardeja. SHA-256 pidetään kvanttiresistenttinä standardina.
Tehokkain teoreettinen toteutuskvanttitietokone SHA-256-haavoittuvuuden havaitsemiseksi on todellakin vähemmän tehokas kuin teoreettinen klassinen toteutus standardin rikkomiseksi. Alkuperäisen Bitcoin-asiakkaan lompakon tiedosto salaa yksityiset avaimet SHA-512: lla (turvallisempi versio kuin SHA-256).
Kvanttitietokoneet ja kaivostoiminta
Toinen hyökkäysalue voi olla algoritmiGrover, joka voi eksponentiaalisesti nopeuttaa kaivostoimintaa riittävän suurella kvanttitietokoneella – vaikka on todennäköistä, että ensisijaisesti Bitcoinin louhintaan käytetyt ASIC:t ovat paljon nopeampia verrattuna täydellisempien kvanttitietokoneiden aikaisimpiin versioihin.
Kuitenkin mahdollisuus nopeaan louhintaanÄkillinen kvanttikiihtyvyys voi johtaa hintojen epävakauteen ja, mikä vielä tärkeämpää, lohkoketjun hallinnan menettämiseen. Odottamaton kvanttikiihtyvyys voi, jos se piilotetaan, johtaa kaivostoiminnan laajaan keskittämiseen ja mahdollisiin 51 prosentin hyökkäyksiin.
Kuitenkin todennäköisin versio kvantistatulevaisuus – tämä on laajamittaista kvanttilaitteiden, kuten perinteisten laitteiden, käyttöönottoa. Tämä on jo tapahtunut, kun kaivostyöntekijät siirtyivät GPU:ista FGPA- ja ASIC-järjestelmiin – hidas talouden siirtyminen parempiin työkaluihin.
On täysin mahdollista, että tulevaisuudessa saattaa myös ilmaantuauusia tapoja hyökätä Bitcoiniin, mutta kvanttijälkeisen salauksen suunnittelu on jo käynnissä – ja haarukkamekanismin avulla kryptovaluutat voidaan päivittää käyttämään jälkikvanttisalausstandardeja ja suojaamaan näiltä puutteilta.
Bitcoin ja jopa muut kryptovaluutat ovat täynnäesimerkkejä laitteisto- ja ohjelmistomuutoksista, jotka oli tehtävä verkon turvallisuuden ja suorituskyvyn parantamiseksi, ja nykyaikaiset suojaustekniikat voivat auttaa valmistautumaan kvanttitulevaisuuteen.
Siten kvanttitietokoneet lisättiintähän sekoitukseen, ei yhtäkkiä tee klassisista salausmenetelmistä hyödyttömiä tai triviaaleja minulle – "Kvanttiylivalta" ei tarkoita, että Bitcoinin salaus tai turvallisuus olisi tällä hetkellä vaarassa.
Todellinen uhka on tuo kvanttitietokoneista tulee paljon nykyistä suurempia – Tässä vaiheessa etusijalle nousee jo hyvässä vauhdissa oleva jälkikvanttisalauksen suunnittelu.
Tilaa ForkNews on Telegram pysyäksesi ajan tasalla viimeisimmistä uutisista kryptovaluuttamaailmasta
Lue tämä:
Googlen kvantitietokone voi suorittaa tehtäviä, joihin ei pääse mitään klassista supertietokonetta
WELTRADE yrityksen blogi | Miksi Bitcoin voi pudota edelleen? Tuhoaako Google Bitcoinin? Kvanttitietokone – uhka "kryptonilaisille"?
Voiko kvantitietokone tuhota Bitcoinia?
Voiko kvantitietokone murtaa salauksen valuuttakurssilohkon?
Kuinka monen vuoden kuluttua kvantitietokone murtaa blokkiketjun?
Kvanttitietokone – mikä se on ja mikä on sen toimintaperiaate?