Kriptovaluta in kvantno računalništvo – pretiran strah?

Preteča senca kvantnega računalništva še vedno visi nad kripto skupnostjo, toda ali je to resnična grožnja ali le rdeči sled?

Šifriranje je temelj večine našega sodobnega življenja in bistveno orodje za kriptovalute. Če bi to šifriranje razbili, rudarji ne bi mogli zavarovati verige blokov; transakcije bi lahko bile ponarejene in veliko prizadevanje v verigi blokov bi se lahko strmoglavo ustavilo.

Zaenkrat ni mogoče preživeti niti za superračunalnike, da bi zlomili blockchain. Vendar bi preboj v kvantnem računalništvu lahko predstavljal eksistencialno grožnjo. Ali je čas za odprodajo vaših deležev v kripto oz nadaljujte kot običajno?

Kako se kvantni računalniki razlikujejo?

Obstoječi superračunalniki so sposobni obdelati neverjetne količine podatkov, vendar so omejeni s temeljnimi lastnostmi računalnikov. Vsi obstoječi računalniki obdelujejo podatke kot bite (1 in 0) in so jih prisiljeni obdelovati posamično.

To pomeni, da je treba zapletene izračune rešiti neposredno z izvedbo vseh potrebnih izračunov. Pri šifriranju je treba za razbijanje kode rešiti vsak korak uganke. To bi trajalo predolgo, da bi bilo vredno časa.

Kvantni računalniki spreminjajo igro. Zasnovani so tako, da zajamejo Qubits v stabilnem stanju in izkoristijo dve edinstveni lastnosti kvantne fizike za obdelavo podatkov z bliskovito hitrostjo:

• Superpozicija: Za razliko od bitov, ki so fiksni, lahko Qubiti hranijo vse možne kombinacije 1 in 0 hkrati. To omogoča več kubitom, da obdelujejo ogromno število različnih rezultatov hkrati. Ko je dodanih več kubitov, procesorska moč kvantnega računalnika eksponentno raste. To pomeni, da imajo lahko celo majhne izboljšave prevelik učinek.
• Prepletenost: Ta učinek je še močnejši, ko kvantni računalnik ustvari zapletene kubite. To omogoča spreminjanje stanja enega kubita in predvidljivo spreminjanje stanj vseh drugih kubitov, s katerimi je zapleten. To omogoča več kubitom, da delujejo vzporedno, kar znatno poveča procesorsko moč vsakega posameznega kubita.

Posledice, če bi računalnik dosegel kvantno premoč ali zmožnost doslednega prekašanja tradicionalnih računalnikov, bi bile ogromne. Pomagal bi pospešiti raziskave za desetletja naprej in bi lahko bil naslednja odskočna deska v človeškem razvoju. Lahko pa tudi povzroči, da kriptografija čez noč postane zastarela.

Večina večjih verig blokov se zanaša na ECDSA (algoritem digitalnega podpisa eliptične krivulje). To omogoča verigam blokov, da ustvarijo naključno 256-bitno zasebni ključ in povezani javni ključ, ki ga je mogoče deliti s tretjimi osebami, ne da bi razkrili ta zasebni ključ.

Teoretično bi bilo nepomembno, da bi kvantni računalnik razvozlal razmerje med temi ključi, kar bi lahko omogočilo vdor v denarnico in likvidacijo sredstev.

Druga težava je, da bi lahko kvantni računalnik prevladoval nad tradicionalnimi konsenznimi omrežji Proof of Work (PoW) in izvedel 51-odstotni napad. To bi mu omogočilo prevzem nadzora nad verigo blokov in odobritev goljufivih blokov.

Lahko bi bili desetletja oddaljeni od kvantnih računalnikov

Kljub potencialu kvantnih računalnikov verjetno ne bodo prelomni dogodek, kot nekateri napovedujejo. Google je trdil, da je dosegel kvantno premoč, v resnici pa algoritem, ki so ga uporabili ni imel praktičnega namena. V bistvu so vsi obstoječi kvantni računalniki samo dokaz konceptov in jih moramo še uporabiti za reševanje problema v resničnem svetu, kot je zlom šifriranja.

Tudi če mi do uspelo najti preboj in doseči pravo kvantno premoč, lahko težave z razširljivostjo preprečijo, da bi bili kvantni računalniki uporabni zunaj laboratorijskih nastavitev. Z učinkom dekoherenca, že majhne vibracije ali spremembe temperature lahko povzročijo odpoved kvantnega računalnika. Zaradi tega bi bili v veliki večini okolij brez vrednosti in bi jih slabi akterji težko pridobili, kaj šele uporabili.

Druga velika neznanka je, kako hitro lahko kvantno računalništvo napreduje. Moorov zakon predlaga podvojitev števila tranzistorjev vsaki dve leti. Vendar to ne velja nujno za kvantne računalnike.

Glede na zapleteno elektroniko, ki se uporablja v kvantnih strojih, je verjetno, da bomo pri poskusu razširitve zmogljivosti naleteli na znatne ovire. Morda smo omejeni na stroje z majhnim številom kubitov. Skratka, tudi če mi do zgraditi kvantni računalnik, morda desetletja ne bo mogel narediti ničesar koristnega.

Kaj če pride do kvantnega računalniškega preskoka?

Za argument predpostavimo, da bo Google v naslednjih 6 mesecih našel prelomno tehniko za zadrževanje kubitov. To podjetju omogoča izdelavo razširljivega kvantnega računalnika. In skozi niz nesrečnih dogodkov pride v roke slabemu igralcu. Bi to za vedno ohromilo kriptovaluto?

Tudi če bi se zgodil ta povsem malo verjeten niz dogodkov, to morda ne bi bil apokaliptični dogodek, ki ga nekateri napovedujejo. Začnimo s tveganjem povratnega inženiringa zasebnih ključev denarnice.

obstoječi najboljše prakse določajo, da je treba denarnico uporabiti enkrat, nato pa je treba vse žetone dvigniti v denarnico brez povezave ali hladno shrambo.

Tudi kvantni računalnik bi potreboval nekaj časa, da bi razbil zasebni ključ BTC denarnice. Trenutno bi bilo to zagotovo dlje od povprečno 9 minut Bitcoin transakcija traja. To pomeni, da bi morali vsi napadalci, če uporabnik sledi ustaljenim praksam, najti samo prazne denarnice.

Opozoriti je treba, da bi lahko dovolj zmogljiv kvantni računalnik teoretično zlomil obstoječo šifriranje Bitcoina, preden je bila transakcija končana. Vendar je to tudi srednjeročno malo verjetno.

Učinek kvantnih računalnikov na soglasje o dokazu dela (PoW) je nekoliko težavnejši.

Kvantni računalnik bo potreboval čas izvesti vse njegove izračune preden pride do zaključka. Medtem vsi tradicionalni rudarji aktivno preizkušajo posamezno kombinacijo, tako da bo moral kvantni rudar upati, da rešitve ni našel še nihče drug. Poleg tega lahko stroški delovanja kvantnega računalnika presežejo dobičke preprostega vzporednega delovanja velikega števila tradicionalnih računalnikov.

Čeprav ta argument daje nekaj udobja, ne bodo vsi iskali rudarjenja kriptovalute iz ekonomskih razlogov. Če bi bil slab igralec sposoben uporabljati kvantne računalnike za dosleden nadzor nad 51 % omrežja, bi lahko to uporabil za popolno delegitimizacijo Bitcoina in drugih kriptovalut. Trenutno ne bi bilo nobene obrambe pred tovrstnim "iracionalnim akterjem", ki želi poškodovati tehnologijo veriženja blokov iz razlogov zunaj neposrednega dobička.

Kaj počne kripto svet za zaščito pred kvantnim računalništvom?

Čeprav je grožnja kvantnih računalnikov oddaljena, jo številne organizacije jemljejo resno. Leta 2016 je NIST objavil natečaj razviti nove standarde kriptografije, ki so zasnovani tako, da so kvantno odporni. Te nove standarde bi lahko implementirali v obstoječe projekte kriptovalut z uporabo trdih forkov. Tako bi lahko pomagali kvantno zaščititi verigo blokov, preden kvantni računalniki postanejo splošno dostopni.

Obstajajo tudi številni projekti, ki se ukvarjajo z načini kvantne zaščite specifičnih verig blokov. Eden najbolj očitnih kandidatov je Kvantno odporna knjiga (QRL), ki je prva implementacija eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS) v realnem svetu. Ta podpis, ki temelji na zgoščevanju, bi moralo biti bistveno težje za kvantni računalnik razbiti kot obstoječe metode šifriranja.

Tudi glavne kriptovalute jemljejo grožnjo resno. Razvijalci Ethereuma so že izjavili, da se bodo oddaljili od kvantno ranljiva ECDSA metode šifriranja v Ethereumu 2.0. Razvijalci se poigravajo z več pristopi, ki bi lahko pomagali okrepiti kvantno obrambo kriptovalute.

Vendar pa rešitve Ethereuma, vključno s težko pričakovanim prehodom na Proof of Stake (PoS), še vedno ne rešijo problema povratnega inženiringa zasebnih ključev. Tudi pri vlaganju kriptovalute mora uporabnik za dostop še vedno razkriti svoj javni naslov. Zaradi tega so ranljivi za napad kvantnega računalnika.

Kripto podjetje Del verjame, da ima rešitev: hladno vlaganje. Ta pristop uporablja naslove z več podpisi, kar vam omogoča uporabo namenskega računalnika za vstavljanje, povezanega z vašo mobilno denarnico. Naprava oddaja javni ključ, ki se razlikuje od ključa vaše mobilne denarnice in se je skoraj nemogoče povezati z njim. Podobno je storitvam dvostopenjske avtentikacije, ki jih danes ponujajo številni tehnološki izdelki.

Ideja je strašnejša od resničnosti

Če zaenkrat pustimo ob strani praktičnost, je resnična grožnja kvantnega računalništva reakcija trga. Večina kripto vlagateljev (in priznajmo si, novinarji) kvantnega računalništva pravzaprav ne razume. Če, in to je velik če, v naslednjem desetletju dobimo izvedljiv razširljiv kvantni računalnik, bodo strokovnjaki padli v blaznost strahu in naslovnice, ki napovedujejo smrt kriptovalute.

Ta reakcija bi lahko bolj škodovala kripto kot samim kvantnim računalnikom. To bi lahko sprožilo množično razprodajo in spodkopalo ugled kriptovalute. S tem v mislih je pomembno, da kripto skupnost sprejme razumne ukrepe za boj proti kvantnim računalnikom.

Enako pomembno je, da si skupnost sama vzame čas za razumevanje realnosti kvantnega računalništva. Kaj zmore in česa ne. Kvantni računalniki bodo zagotovo spremenili svet, vendar z malo priprave in veliko zdrave pameti ne bodo pomenili konca kriptovalute, kot jo poznamo.

* Informacije v tem članku in navedene povezave so samo za splošne informacije in ne smejo predstavljati nobenega finančnega ali naložbenega nasveta. Svetujemo vam, da pred finančnimi odločitvami opravite lastno raziskavo ali se posvetujete s strokovnjakom. Potrjujte, da nismo odgovorni za kakršno koli izgubo, ki jo povzročijo informacije na tej spletni strani.