Kryptovaluutta ja kvanttilaskenta – ylivoimainen pelko?

Kvanttilaskennan uhkaava varjo leijuu edelleen kryptoyhteisön yllä, mutta onko se todellinen uhka vai pelkkä punainen silli?

Salaus on suuren osan nykyaikaisen elämämme perusta ja tärkeä työkalu kryptovaluutoille. Jos tämä salaus rikottaisiin, kaivostyöläisten olisi mahdotonta suojata lohkoketjua; liiketoimia voidaan väärentää ja suuri lohkoketjuyritys saattaa pysähtyä.

Toistaiseksi edes supertietokoneiden on mahdotonta katkaista lohkoketjua. Kvanttilaskennan läpimurto voi kuitenkin olla eksistentiaalinen uhka. Onko aika luopua omistuksistasi krypto- tai jatka normaalisti?

Miten kvanttitietokoneet eroavat toisistaan?

Nykyiset supertietokoneet pystyvät käsittelemään uskomattomia tietomääriä, mutta tietokoneiden perusominaisuudet rajoittavat niitä. Kaikki olemassa olevat tietokoneet käsittelevät dataa bitteinä (1:t ja 0:t) ja joutuvat käsittelemään niitä yksitellen.

Tämä tarkoittaa, että monimutkaiset laskelmat on ratkaistava suoraan suorittamalla kaikki tarvittavat laskelmat. Salauksella jokainen palapelin vaihe on ratkaistava koodin murtamiseksi. Tämä kestäisi liian kauan, jotta se olisi ajan arvoista.

Kvanttitietokoneet ovat pelin muuttaja. Ne on suunniteltu sieppaamaan kubitit vakaassa tilassa ja hyödyntämään kahta ainutlaatuista kvanttifysiikan ominaisuutta tietojen käsittelemiseksi salamannopeasti:

• Päällekkäisyys: Toisin kuin bitit, jotka ovat kiinteät, Qubitit voivat sisältää kaikki mahdolliset 1:n ja 0:n yhdistelmät samanaikaisesti. Tämän ansiosta useat kubitit voivat käsitellä valtavan määrän erilaisia ​​tuloksia samanaikaisesti. Mitä enemmän kubitteja lisätään, kvanttitietokoneen prosessointiteho kasvaa eksponentiaalisesti. Tämä tarkoittaa, että pienilläkin parannuksilla voi olla suuri vaikutus.
• Takertuminen: Tämä vaikutus on vieläkin tehokkaampi, kun kvanttitietokone tuottaa kubitteja, jotka ovat sotkeutuneet. Tämä mahdollistaa yhden kubitin tilan muuttamisen ja ennustettavasti muuttaa kaikkien muiden kubittien tiloja, joihin se on sotkeutunut. Tämä mahdollistaa useiden kubittien toiminnan rinnakkain, mikä lisää merkittävästi kunkin yksittäisen kubitin prosessointitehoa.

Seuraukset siitä, että tietokone saavuttaa kvanttiylivallan tai kyvyn jatkuvasti ylittää perinteiset tietokoneet, olisi valtava. Se auttaisi edistämään tutkimusta vuosikymmeniä ja voisi olla seuraava askel inhimillisyydessä. Mutta se voi myös tehdä kryptografian vanhentuneeksi yhdessä yössä.

Useimmat suuret lohkoketjut luottavat ECDSA:han (Elliptical Curve Digital Signature Algorithm). Tämä sallii lohkoketjujen luoda satunnaisen 256-bittisen yksityinen avain ja linkitetty julkinen avain, joka voidaan jakaa kolmansien osapuolten kanssa paljastamatta yksityistä avainta.

Kvanttitietokoneen olisi teoriassa triviaalia selvittää näiden avainten välinen suhde, mikä voisi mahdollistaa lompakon murtautumisen ja varojen likvidoinnin.

Toinen ongelma on, että kvanttitietokone voisi hallita perinteisiä Proof of Work (PoW) -konsensusverkkoja ja suorittaa 51-prosenttisen hyökkäyksen. Tämä antaisi sille mahdollisuuden ottaa lohkoketjun hallintaan ja hyväksyä vilpilliset lohkot.

Voisimme olla vuosikymmenien päässä kvanttitietokoneista

Huolimatta kvanttitietokoneiden mahdollisuuksista, niitä ei todennäköisesti ole asetettu läpimurtotapahtumaksi, jota jotkut ennustavat. Google on väittänyt saavuttavansa kvanttiylivallan, mutta itse asiassa käyttämänsä algoritmin ei ollut käytännön tarkoitusta. Pohjimmiltaan kaikki olemassa olevat kvanttitietokoneet ovat vain todisteita käsitteistä, emmekä ole vielä käyttäneet niitä todellisen ongelman, kuten salauksen rikkomisen, ratkaisemiseen.

Vaikka me do onnistuvat löytämään läpimurron ja saavuttamaan todellisen kvanttiylivallan, skaalautuvuusongelmat voivat estää kvanttitietokoneita käyttämästä hyötyä laboratorioympäristön ulkopuolella. Vaikutuksen kanssa sopusointuPienetkin värähtelyt tai lämpötilan muutokset voivat aiheuttaa kvanttitietokoneen epäonnistumisen. Tämä tekisi niistä arvottomia suurimmassa osassa ympäristöjä ja huonojen näyttelijöiden vaikea hankkia, saati sitten käyttää.

Toinen suuri tuntematon on se, kuinka nopeasti kvanttilaskenta voi kehittyä. Mooren laki ehdottaa transistorien määrän kaksinkertaistamista joka toinen vuosi. Mutta tämä ei välttämättä koske kvanttitietokoneita.

Ottaen huomioon kvanttikoneissa käytettävän monimutkaisen elektroniikan, on todennäköistä, että koemme merkittäviä esteitä yrittäessämme laajentaa kapasiteettia. Saatamme rajoittua koneisiin, joissa on pieni määrä kubitteja. Lyhyesti sanottuna, vaikka me do rakentaa kvanttitietokone, se ei ehkä pysty tekemään mitään hyödyllistä vuosikymmeniin.

Entä jos on olemassa kvanttilaskennan harppaus?

Argumentin vuoksi oletetaan, että Google löytää läpimurtotekniikan kubittien sisältämiseen seuraavan 6 kuukauden aikana. Tämä antaa yritykselle mahdollisuuden rakentaa skaalautuva kvanttitietokone. Ja sarjan valitettavien tapahtumien kautta se joutuu huonon näyttelijän käsiin. Lamauttaisiko tämä kryptovaluutan lopullisesti?

Vaikka tuo täysin epätodennäköinen tapahtumasarja tapahtuisi, se ei ehkä ole apokalyptinen tapahtuma, jota jotkut ennustavat. Aloitetaan lompakon yksityisten avainten käänteissuunnittelun vaarasta.

Nykyinen parhaat käytännöt määrätä, että lompakkoa tulee käyttää kerran, ja sitten kaikki rahakkeet tulee vetää offline-lompakkoon tai kylmävarastoon.

Jopa kvanttitietokone vaatisi jonkin aikaa murtaakseen BTC-lompakon yksityisen avaimen. Tällä hetkellä tämä olisi varmasti pidempi kuin keskimäärin 9 minuuttia Bitcoin-tapahtuma kestää. Tämä tarkoittaa, että jos käyttäjä noudattaa vakiintuneita käytäntöjä, kaikkien hyökkääjien pitäisi löytää vain tyhjiä lompakoita.

On huomattava, että riittävän tehokas kvanttitietokone voisi teoriassa rikkoa Bitcoinin olemassa olevan salauksen ennen tapahtuman päättymistä. Tämä on kuitenkin epätodennäköistä edes keskipitkällä aikavälillä.

Kvanttitietokoneiden vaikutus Proof of Work (PoW) -konsensukseen on hieman hankalampi.

Kvanttitietokone tarvitsee aikaa suorittaa kaikki laskelmat ennen kuin tulee johtopäätökseen. Sillä välin kaikki perinteiset kaivostyöntekijät kokeilevat aktiivisesti jokaista yhdistelmää, joten kvanttikaivostyöntekijän on toivottava, ettei kukaan muu ole jo löytänyt ratkaisua. Lisäksi kvanttitietokoneen käyttökustannukset voivat olla suuremmat kuin suuren määrän perinteisten tietokoneiden rinnakkaiskäytön hyöty.

Vaikka tämä argumentti lohduttaa, kaikki eivät yritä louhia kryptovaluuttaa taloudellisista syistä. Jos huono toimija pystyisi käyttämään kvanttitietokoneita hallitsemaan 51 prosenttia verkosta johdonmukaisesti, he voisivat käyttää tätä Bitcoinin ja muiden kryptovaluuttojen laillistamiseen kokonaan. Tällä hetkellä ei olisi mitään puolustusta tällaista "irrationaalista toimijaa" vastaan, joka yrittää vahingoittaa blockchain-tekniikkaa syistä, jotka eivät liity suoran voiton tavoitteisiin.

Mitä kryptomaailma tekee suojatakseen kvanttilaskentaa vastaan?

Vaikka kvanttitietokoneiden uhka on kaukana, monet organisaatiot ottavat sen vakavasti. Vuonna 2016 NIST käynnisti kilpailun kehittää uusia kryptografian standardeja, jotka on suunniteltu kvanttiresistentiksi. Nämä uudet standardit voitaisiin ottaa käyttöön olemassa olevissa kryptovaluuttaprojekteissa kovaa haarukkaa käyttäen. Siten ne voisivat auttaa lohkoketjun kvanttisuojaamisessa ennen kuin kvanttitietokoneet tulevat laajalti saataville.

On myös useita projekteja, jotka etsivät tapoja kvanttivarmentaa tiettyjä lohkoketjuja. Yksi ilmeisimmistä ehdokkaista on Quantum Resistant Ledger (QRL), joka on ensimmäinen eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS) -toteutus käytännössä. Tämän hash-pohjaisen allekirjoituksen pitäisi olla kvanttitietokoneelle huomattavasti vaikeampi murtaa kuin olemassa olevat salausmenetelmät.

Jopa suuret kryptovaluutat ottavat uhan vakavasti. Ethereumin kehittäjät ovat jo ilmoittaneet siirtyvänsä pois kvanttihaavoittuva ECDSA salausmenetelmät Ethereum 2.0:ssa. Kehittäjät leikkivät useilla lähestymistavoilla, jotka voivat auttaa tukemaan kryptovaluutan kvanttipuolustusta.

Ethereumin ratkaisut, mukaan lukien odotettu siirtyminen Proof of Stakeen (PoS), eivät kuitenkaan vielä ratkaise yksityisten avainten käänteissuunnittelun ongelmaa. Jopa panostaessaan kryptovaluuttaa, käyttäjän on silti paljastettava julkinen osoitteensa päästäkseen käsiksi. Tämä jättää heidät alttiiksi kvanttitietokonehyökkäykselle.

Salausyritys hiukkasia uskoo, että sillä on ratkaisu: kylmäpanos. Tämä lähestymistapa käyttää usean allekirjoituksen osoitteita, jolloin voit käyttää mobiililompakkoosi yhdistettyä erillistä panostietokonetta. Laite lähettää julkisen avaimen, joka eroaa matkapuhelimesi lompakkoavaimesta, ja siihen on lähes mahdotonta linkittää. Se on samanlainen kuin monien nykyisten teknisten tuotteiden tarjoamat kaksivaiheiset todennuspalvelut.

Idea on pelottavampi kuin todellisuus

Jättäen sivuun käytännön asiat tällä hetkellä, kvanttilaskennan todellinen uhka on markkinoiden reaktio. Suurin osa kryptosijoittajista (ja totta puhuen, toimittajat) ei todellakaan ymmärrä kvanttilaskentaa. Jos – ja se on iso jos – saamme elinkelpoisen skaalautuvan kvanttitietokoneen seuraavan vuosikymmenen aikana, asiantuntijat joutuvat pelonlietsomisen ja kryptovaluutan kuolemaa ennustavien otsikoiden kiihkoon.

Tämä reaktio voi olla vahingollisempi kryptolle kuin kvanttitietokoneet itse. Se voi laukaista massiivisen myynnin ja heikentää krypton mainetta. Tätä silmällä pitäen on tärkeää, että kryptoyhteisö ryhtyy kohtuullisiin toimiin kvanttitietokoneiden torjumiseksi.

Yhtä tärkeää on, että yhteisö itse vie aikaa ymmärtääkseen kvanttilaskennan realiteetit. Mitä se voi tehdä ja mitä se ei voi tehdä. Kvanttitietokoneet muuttavat varmasti maailmaa, mutta pienellä valmistelulla ja suurella maalaisjärkellä ne eivät merkitse kryptovaluutan loppua sellaisena kuin me sen tunnemme.

* Tämän artikkelin tiedot ja annetut linkit ovat vain yleisiä tiedoksiantoja, eivätkä ne saa olla taloudellisia tai sijoitusneuvoja. Suosittelemme tekemään oman tutkimuksen tai konsultoimaan ammattilaista ennen kuin teet taloudellisia päätöksiä. Huomaa, että emme ole vastuussa mistään menetyksistä, jotka aiheutuvat tällä verkkosivustolla olevista tiedoista.