У апошнія гады квантавыя вылічэнні выклікалі заклапочанасць адносна будучыні криптовалюты і тэхналогіі блокчейн. Напрыклад, звычайна мяркуецца, што вельмі складаныя квантавыя кампутары аднойчы змогуць узламаць сучаснае шыфраванне, што зробіць бяспеку сур'ёзнай праблемай для карыстальнікаў у прасторы блокчейн.
,en Крыптаграфічны пратакол SHA-256 выкарыстоўваецца для бяспекі сеткі Bitcoin ў цяперашні час непарушны сучаснымі кампутарамі. Аднак эксперты прадбачыць што на працягу дзесяцігоддзя квантавыя вылічэнні змогуць зламаць існуючыя пратаколы шыфравання.
У дачыненні да таго, ці варта трымальнікам турбавацца аб тым, што квантавыя кампутары з'яўляюцца пагрозай для крыптавалюты, Ёхан Палецак, галоўны тэхналагічны дырэктар QAN Platform, блокчэйн-платформы ўзроўню 1, сказаў Cointelegraph:
«Безумоўна. Эліптычная крывая сігнатуры, якая сёння сілкуецца ва ўсіх асноўных блокчейнах і якая, як было даказана, уразлівая да атак кантролю якасці, зламаецца, што з'яўляецца АДЗІНЫМ механізмам аўтэнтыфікацыі ў сістэме. Калі ён зламаецца, будзе літаральна немагчыма адрозніць законнага ўладальніка кашалька ад хакера, які падрабіў яго подпіс».
Калі цяперашнія алгарытмы крыптаграфічнага хэшавання калі-небудзь будуць узламаныя, гэта пакіне лічбавыя актывы на сотні мільярдаў уразлівымі для крадзяжу з боку зламыснікаў. Аднак, нягледзячы на гэтыя асцярогі, квантавым вылічэнням яшчэ трэба прайсці доўгі шлях, перш чым стаць рэальнай пагрозай для тэхналогіі блокчейн.
Што такое квантавыя вылічэнні?
Сучасныя кампутары апрацоўваюць інфармацыю і выконваюць вылічэнні з дапамогай «бітаў». На жаль, гэтыя біты не могуць існаваць адначасова ў двух месцах і ў двух розных станах.
Замест гэтага традыцыйныя камп'ютэрныя біты могуць мець значэнне 0 або 1. Добрай аналогіяй з'яўляецца ўключэнне або выключэнне выключальніка святла. Такім чынам, калі, напрыклад, ёсць пара бітаў, гэтыя біты могуць утрымліваць толькі адну з чатырох магчымых камбінацый у любы момант: 0-0, 0-1, 1-0 або 1-1.
З больш прагматычнага пункту гледжання гэта азначае, што сярэднестатыстычнаму камп'ютэру, хутчэй за ўсё, спатрэбіцца даволі шмат часу, каб выканаць складаныя вылічэнні, а менавіта тыя, якія павінны ўлічваць кожную патэнцыйную канфігурацыю.
Квантавыя кампутары не працуюць пры тых жа абмежаваннях, што і традыцыйныя кампутары. Замест гэтага яны выкарыстоўваюць нешта, што называецца квантавымі бітамі або «кубітамі», а не традыцыйнымі бітамі. Гэтыя кубіты могуць суіснаваць у станах 0 і 1 адначасова.
Як згадвалася раней, два біты могуць адначасова ўтрымліваць толькі адну з чатырох магчымых камбінацый. Аднак адна пара кубітаў здольная захоўваць усе чатыры адначасова. І колькасць магчымых варыянтаў расце ў геаметрычнай прагрэсіі з кожным дадатковым кубітам.
Апошнія: Што азначае Ethereum Merge для рашэнняў 2-га ўзроўню блокчейна
Як следства, квантавыя кампутары могуць выконваць мноства вылічэнняў, адначасова разглядаючы некалькі розных канфігурацый. Напрыклад, разгледзім 54-кубітны працэсар Sycamore што Google распрацаваў. Ён змог выканаць вылічэнне за 200 секунд, на выкананне якога самаму магутнаму суперкампутару ў свеце спатрэбілася б 10,000 XNUMX гадоў.
Кажучы простымі словамі, квантавыя кампутары значна хутчэйшыя за традыцыйныя, паколькі яны выкарыстоўваюць кубіты для адначасовага выканання некалькіх вылічэнняў. Акрамя таго, паколькі кубіты могуць мець значэнне 0, 1 або абодва, яны значна больш эфектыўныя, чым двайковая сістэма бінарных разрадаў, якая выкарыстоўваецца сучаснымі кампутарамі.
Розныя тыпы атак квантавых вылічэнняў
Так званыя атакі на сховішчы ўключаюць спробу зламысніка скрасці наяўныя грошы, засяроджваючыся на адчувальных адрасах блокчейна, напрыклад, на тых, дзе адкрыты ключ кашалька бачны ў публічнай кнізе.
Чатыры мільёны біткойнаў (BTC), або 25% усіх BTC, уразлівыя да нападу квантавым кампутарам з-за выкарыстання ўладальнікамі нехэшаваных адкрытых ключоў або паўторнага выкарыстання адрасоў BTC. Квантавы кампутар павінен быць дастаткова магутным, каб расшыфраваць прыватны ключ з нехэшаванага публічнага адрасу. Калі закрыты ключ будзе паспяхова расшыфраваны, зламыснік можа скрасці сродкі карыстальніка прама з кашалька.
Аднак эксперты прадбачыць, што патрабуецца вылічальная магутнасць ажыццявіць гэтыя атакі будзе ў мільёны разоў больш, чым сучасныя квантавыя кампутары, якія маюць менш за 100 кубітаў. Тым не менш, даследчыкі ў галіне квантавых вылічэнняў выказалі здагадку, што колькасць кубітаў, якія выкарыстоўваюцца, можа дасягаць 10 мільёнаў на працягу наступных дзесяці гадоў.
Каб абараніць сябе ад гэтых нападаў, карыстальнікі крыпта павінны пазбягаць паўторнага выкарыстання адрасоў або перамяшчэння сваіх сродкаў на адрасы, дзе адкрыты ключ не быў апублікаваны. У тэорыі гэта гучыць добра, але можа апынуцца занадта стомным для звычайных карыстальнікаў.
Нехта, які мае доступ да магутнага квантавага кампутара, можа паспрабаваць скрасці грошы з транзакцыі ў блокчейне, запусціўшы транзітную атаку. Паколькі гэта прымяняецца да ўсіх транзакцый, сфера дзеяння гэтай атакі значна шырэйшая. Аднак выканаць гэта больш складана, таму што зламыснік павінен завяршыць яго, перш чым Майнер зможа выканаць транзакцыю.
У большасці выпадкаў зламыснік мае не больш за некалькі хвілін з-за часу пацверджання ў такіх сетках, як Bitcoin і Ethereum. Хакерам таксама патрэбныя мільярды кубітаў для правядзення такой атакі, што робіць рызыку транзітнай атакі значна ніжэйшай, чым атака на сховішча. Тым не менш, гэта тое, што карыстальнікі павінны мець на ўвазе.
Абараніцца ад нападаў падчас транспарціроўкі - нялёгкая задача. Для гэтага неабходна пераключыць базавы алгарытм крыптаграфічнай подпісы блокчейна на той, які ўстойлівы да квантавай атакі.
Меры абароны ад квантавых вылічэнняў
З квантавымі вылічэннямі яшчэ трэба зрабіць значны аб'ём працы, перш чым іх можна будзе лічыць надзейнай пагрозай для тэхналогіі блокчейн.
Акрамя таго, тэхналогія блокчейн, хутчэй за ўсё, будзе развівацца, каб вырашыць праблему квантавай бяспекі да таго часу, калі квантавыя кампутары стануць шырока даступнымі. Ужо існуюць крыптавалюты, такія як IOTA, якія выкарыстоўваюць накіраваны ацыклічны граф (DAG) тэхналогія, якая лічыцца квантава-ўстойлівай. У адрозненне ад блокаў, якія складаюць блокчейн, арыентаваныя ацыклічныя графы складаюцца з вузлоў і сувязяў паміж імі. Такім чынам, запісы крыпта-транзакцый прымаюць форму вузлоў. Затым запісы гэтых абменаў складаюцца адна на адну.
Блокавая рашотка - яшчэ адна тэхналогія на аснове DAG, якая з'яўляецца квантава-ўстойлівай. Блокчейн-сеткі, такія як QAN Platform, выкарыстоўваюць гэтую тэхналогію, каб дазволіць распрацоўшчыкам ствараць квантава-ўстойлівыя смарт-кантракты, дэцэнтралізаваныя прыкладанні і лічбавыя актывы. Рашэцістая крыптаграфія ўстойлівая да квантавых камп'ютараў, таму што яна заснавана на праблеме, якую квантавы камп'ютар можа не вырашыць лёгка. The імя да гэтай задачы з'яўляецца праблема найкарацейшага вектара (SVP). З матэматычнага пункту гледжання SVP - гэта пытанне аб пошуку найкарацейшага вектара ў шматмернай рашотцы.
Апошнія: ETH Merge зменіць погляд прадпрыемстваў на Ethereum для бізнесу
Мяркуецца, што квантавым кампутарам цяжка разгадаць SVP з-за прыроды квантавых вылічэнняў. Толькі калі стану кубітаў цалкам выраўнаваны, прынцып суперпазіцыі можа быць выкарыстаны квантавым кампутарам. Квантавы кампутар можа выкарыстоўваць прынцып суперпазіцыі, калі стану кубітаў ідэальна выраўнаваны. Тым не менш, ён павінен звяртацца да больш звычайных метадаў вылічэнняў, калі штаты такімі не з'яўляюцца. У выніку квантавы кампутар наўрад ці зможа разгадаць SVP. Вось чаму шыфраванне на аснове рашоткі абаронена ад квантавых кампутараў.
Нават традыцыйныя арганізацыі зрабілі крокі да квантавай бяспекі. JPMorgan і Toshiba аб'ядналіся для распрацоўкі квантавае размеркаванне ключоў (QKD), рашэнне, якое, як яны сцвярджаюць, квантава-ўстойлівае. З выкарыстаннем квантавай фізікі і крыптаграфіі QKD дазваляе двум бакам гандляваць канфідэнцыйнымі дадзенымі, адначасова маючы магчымасць ідэнтыфікаваць і перашкаджаць любым спробам трэцяга боку праслухаць транзакцыю. Гэтую канцэпцыю разглядаюць як патэнцыяльна карысны механізм бяспекі ад гіпатэтычных нападаў на блокчейн, якія квантавыя кампутары могуць ажыццявіць у будучыні.
Крыніца: https://cointelegraph.com/news/why-quantum-computing-isn-ta-threat-to-crypto-yet