Maaari bang sirain ng quantum computing ang Bitcoin?

Hayaan akong simulan ang bahaging ito sa isang disclaimer. Wala akong utak kahit saan na malapit sa sapat na malaki upang lumapit sa pag-unawa kung ano ang quantum computing.

Pagkasabi nito, sobrang curious ako sa potensyal na epekto nito sa Bitcoin at bilang resulta, ito ay isang bagay na ginugol ko ng kaunting oras sa pagsasaliksik sa aking bakanteng oras kamakailan. Alam mo, "para masaya". In fairness, I spent half day in an airport early this month, so what was I meant to do to kill time?

Naghahanap ka ba ng mabilis na balita, maiinit na tip at pagsusuri sa merkado? Pag-sign up para sa Invezz newsletter, ngayon.

Naisip ko na magsasama-sama ako ng isang piraso na sumusubok na buod sa aking pananaliksik at ipaliwanag kung ano ang quantum computing, pati na rin ang mga implikasyon nito para sa Bitcoin, sa mga simpleng salita kaya ang ibang mga normal na tao tulad ko - ang mga hindi kahanga-hangang siyentipiko, kung gagawin mo - ay maaaring intindihin ito. Narito ang aking nahanap.

Ano ang quantum computing?

Ang Quantum computing ay isang mabilis na umuusbong teknolohiya na umaasa sa quantum mechanics upang malutas ang mga problema na masyadong advanced para sa "normal" na mga computer. Tinatalakay nito ang pakikipag-ugnayan at paggalaw ng mga sub-atomic na particle, at ito ay umunlad sa isang lugar na hindi maisip ng karamihan sa mga siyentipiko kahit ilang taon na ang nakalipas.

Sa esensya, isipin ang napakalakas na mga computer na may kakayahang maglutas ng napakahirap na mathematic at cryptographic na mga puzzle na mas mabilis kaysa sa mga classical na computer ngayon. Pahiwatig ng pahiwatig.

Ano ang kinalaman nito sa Bitcoin?

Ang Bitcoin ay batay sa isang bagay na tinatawag na asymmetric cryptography. Nangangahulugan ito na gumagana ito sa isang prinsipyo na tinatawag na "one-way function". Mayroong dalawang mahahalagang aspeto sa bawat Bitcoin wallet: isang pribadong key at isang pampublikong key. Kung mayroon kang pribadong susi, madali mong mahihinuha ang pampublikong susi. Gayunpaman – at ito ang pinakamahalagang bahagi – sa kabilang banda ay hindi totoo, kaya kung mayroon kang pampublikong susi ng isang tao, hindi mo mahuhulaan ang kanilang pribadong susi. Kaya, "one-way function".

Ito ay may katuturan. Malinaw, ang Bitcoin ay magiging walang silbi kung maaari mong kunin ang pampublikong susi ng isang tao (na magagamit para sa lahat upang makita online, para sa karamihan), at mula doon ay hinuhusgahan ang kanilang pribadong key, kaya nagkakaroon ng access sa kanilang wallet. Walang paraan upang gawin ito sa mga computer sa ngayon dahil kakailanganin mong magsala sa isang astronomical na bilang ng mga kalkulasyon upang ma-crack kung ano ang pribadong key.

Hakbang sa quantum computers. Mag-isip ng isang quantum computer tulad ng utak ni Albert Einstein, at isang normal na computer tulad ng aking maliit na utak. Ang mga bagay na ganap na hindi magagawa para sa akin ay nasa saklaw ng mga posibilidad para kay Mr Einstein. At sa pagkakatulad na ito, maaaring basagin ni Einstein ang pribadong susi.

Marami ang nag-iisip na hindi maiiwasan na ang mga quantum computer ay sumulong sa puntong iyon. Kung titingnan ang kanilang pag-unlad sa mga nakaraang taon, magiging mahirap na tumaya laban dito. Halimbawa, noong 2019, Google inaangkin sa isang papel (na sabik na hinihintay ng mga mananaliksik) na nakagawa ito ng isang partikular na advanced na quantum computer. Ang computer na ito ay may kakayahang magsagawa ng kalkulasyon sa loob ng 200 segundo na kukuha ng pinaka-advanced na classical na computer ngayon, na kilala bilang Summit, ng humigit-kumulang 10,000 taon.

Sa Bitcoin, para makapagpadala ng mga bitcoin mula sa isang address patungo sa isa pa, ang nagpadala ay dapat pahintulutan na sila ang may-ari ng (pampublikong) address kung saan naka-imbak ang mga pondo. Upang magawa ito, dapat silang magbigay ng digital signature sa anyo ng kanilang pribadong susi upang patunayan na ang mga pondo sa address na iyon ay sa kanila. Sa isang quantum computer na may sapat na kapangyarihan, maaaring basagin ng isang tao na may iyong pampublikong susi ang code upang makuha ang iyong pribadong key, samakatuwid ay magkakaroon ng kapangyarihang palsisahin ang lagda at walisin ang lahat ng iyong bitcoin. Shock at horror! Tandang padamdam!

Ngunit maghintay - hindi iyon nangangahulugan na ang mga bitcoin wallet ay malapit nang ma-crack. Hindi lahat ng mga ito, hindi bababa sa.

I-crack ba ng mga quantum computer ang Bitcoin?

Ang mga address ng Bitcoin, para sa layuning tinitingnan natin dito, ay maaaring hatiin sa dalawang kategorya. Magiging medyo kumplikado ito sa simula, ngunit tiisin mo ako – tandaan, hindi rin ako nagmula sa background ng pag-compute, kaya pananatilihin ko itong simple at itali ang lahat ng ito.

Ang una sa dalawang kategorya ng Bitcoin address ay tinatawag na “pay to public key” (p2pk). Ito ang uri ng OG address at samakatuwid karamihan sa mga address noong araw ay nasa ilalim ng kategoryang ito. Kasama diyan ang iyong mga bitcoin, Mr o Ms Nakamoto – ngunit higit pa sa mga implikasyon ng Satoshi mamaya.

Ang mga p2pk address na ito ay ang mga mahina pagdating sa isang potensyal na hinaharap na kinabibilangan ng mga quantum computer. Ang pampublikong susi ay direktang makukuha mula sa wallet address at, dahil ito sa blockchain, ang mga address ay makikita ng lahat ng tao sa mundo.

Halimbawa, ito ay ang genesis bitcoin address ng Bitcoin, ang unang address na ginawa. Satoshi Nakamoto – nasaan ka man, big fella – nakatanggap ng 50 bitcoins bilang reward sa pagmimina nito noong Enero 3rd 2009. Ang 50 bitcoins ay hindi na umalis sa address mula noon. At lahat ay maaaring maghinuha sa pampublikong susi ng address na ito.

(Oh, bilang isang masayang sidenote, tulad ng makikita mo sa ibaba ay mayroong 68 bitcoins sa address na ito, sa kabila ng katotohanan na si Satoshi ay nakakuha lamang ng 50 bitcoin para sa pagmimina nito. Iyon ay dahil ang mga tao ay nagpadala ng mga bitcoin sa address sa buong taon upang ipakita ang kanilang pagpapahalaga para sa ginawa ni Satoshi).

Si Satoshi ay aktwal na nagmina ng higit sa 22,000 mga bloke ng bitcoin gamit ang isang bagong address na nabuo sa bawat oras dahil gusto niyang manatiling hindi nagpapakilalang hangga't maaari. Sa 50 bitcoins sa bawat isa sa mga address na ito (muli, wala pang gumagalaw – diamond hand emperor), may humigit-kumulang 1 milyong bitcoin na ipinapalagay na pag-aari ni Satoshi.

Ngunit gayon pa man, bumalik sa punto. Ang mga ito ay malinaw na maagang bitcoin address at samakatuwid ay nasa ilalim ng kategoryang p2pk. Nangangahulugan ito na ang mga address na nakikita ng publiko, halimbawa ang address ng genesis tulad ng ipinapakita sa itaas - 1A1zP1eP5QGefi2DMPTfTL5SLmv7DivfNa – lahat ay may kanilang mga pampublikong susi na makukuha ng sinuman sa mundo.

At kapag dumating ang isang quantum computer, magagawa nitong i-crack ang pribadong key ng mga address na ito mula sa mga available na pampublikong key na ito, at wawakasan ang lahat ng bitcoins. Ang mahalagang takeaway mula sa seksyong ito ay upang ang isang Bitcoin address ay makompromiso ng isang quantum computer, dapat mayroon muna itong accessible na pampublikong susi.

Lahat ba ng address ay madaling ma-crack ng mga quantum computer?

Sa kabutihang palad, hindi lahat ng mga address ay nasa ilalim ng kategoryang ito. Ang pangalawang kategorya ay isang mas bagong uri ng address na tinatawag na "pay to public key hash" (p2pkh). Para sa mga address na ito, hindi makukuha ang pampublikong susi mula sa address. Sa halip, ang pampublikong susi ay ipinahayag lamang sa mundo kapag ang isang transaksyon ay ginawa sa pagpapadala ng mga pondo mula sa wallet na iyon.

Nangangahulugan ito na ang mga address na ito ay hindi malalampasan ng mga quantum computer hanggang ang gumagamit ay nagpapadala ng mga pondo mula sa wallet na iyon. Pagkatapos nito, katulad lang sila ng mga p2pk address ni Satoshi sa itaas – ang kanilang mga pampublikong key ay nakikita ng mundo at sila ay mahina sa mga quantum computer.

Ito ang dahilan kung bakit hinihikayat ng mga purista ang muling paggamit ng mga address ng Bitcoin. Sa katunayan, kung ang isa ay ligtas hangga't maaari, hindi na niya dapat gamitin muli ang parehong address – ngunit marami ang hindi nakikinig sa payong ito.

Kaya gaano karaming mga address ng Bitcoin ang maaaring ma-crack ng mga quantum computer?

Upang ibuod ang nakaraang seksyon, dalawang uri ng bitcoin address ay mahina sa quantum computing. Ang una ay ang old-school p2pk address, tulad ng kay Satoshi. Ang pangalawa ay ginamit muli ang mga p2pkh address.

Deloitte nai-publish isang pagsusuri na tinatasa ang bilang ng mga address na nabibilang sa mga kategoryang ito. Ang graph sa ibaba ay nagbubuod ng kanilang mga natuklasan.

Ipinapakita nito na ang mga lumang-paaralan na p2pk address ay nangibabaw sa mga unang taon. Ang mas secure na p2pkh address ay dumating online noong 2010 at sa lalong madaling panahon ay naging dominanteng uri ng address. Ang isang mahalagang konklusyon na nakuha ay ang bilang ng mga barya na nakapaloob sa mga lumang-paaralan na p2pk address ay tila nanatiling pare-pareho sa humigit-kumulang 2 milyong bitcoins (9.5% ng huling supply ng 21 milyong bitcoin, higit sa kalahati nito ay ipinapalagay na pag-aari ni Satoshi ).

Sa palagay ko, makatarungang maghinuha mula sa pagtingin sa stagnant na 2 milyong barya sa mga p2pk na address (asul na linya) na ang mga ito ay maaaring maiugnay sa maagang pag-ampon ng mga minero na hindi pa nakapagbenta at marami ang malamang na nawala na mga barya (muli, kalahati ng mga ito ay kay Satoshi) .

Ang higit pang intriga ay ang mga ginamit na p2pkh address (linya ng lila), ang pangalawang kategorya na madaling maapektuhan ng mga quantum computer. Pagkatapos tumaas sa pagitan ng 2010 at 2014, ito ay bumaba mula noon at ngayon ay nasa humigit-kumulang 2.5 milyong mga barya.

Nangangahulugan ito na ang kabuuang nasa pagitan ng 4 at 4.5 milyong mga barya (pulang may tuldok na linya sa graph) ay mahina sa mga quantum na computer (2 milyon mula sa lumang paaralan na p2pk address at 2.5 milyon mula sa muling ginamit na p2pkh address). Iyon ay higit sa 20% ng huling supply.

Paano mo mababawasan ang panganib ng pagnanakaw ng mga Bitcoin?

May isang uri ng address na ligtas: mga p2pkh address na hindi pa nagagamit para magpadala ng mga bitcoin sa ibang lugar. Sa flipside, ang isang p2pkh address na dati nang nagpadala ng mga bitcoin sa ibang lugar, pati na rin ang mga p2pk address (hindi alintana kung nagpadala sila ng mga bitcoin o hindi) ay mahina.

Kaya, upang maprotektahan ang iyong mga bitcoin, kailangan nilang ipadala sa isang bagong p2pkh address. Ito ang pangunahing argumento laban sa banta ng quantum computing para sa Bitcoin. Sinasabi ng mga mananampalataya na ang mga bitcoin ay maaaring ilipat lamang sa mga bagong p2pkh address at samakatuwid ang mga ito ay hindi malalampasan. Tama sila.

Pero may catch. Kung nawala mo ang mga pribadong key sa iyong address, hindi mo maa-access ang mga bitcoin na ito at samakatuwid ay hindi sila maaaring ilipat. Nangangahulugan ito na sila ay magiging libreng pagpili para sa mga hacker kapag ang mga quantum computer ay nag-online.

Kaya't habang tinasa ng pag-aaral ng Deloitte ang bilang ng mga address ng Bitcoin na maaaring masugatan kung ang mga quantum computer ay dumating online ngayon (21%), marahil ang isang mas mahalagang tanong ay kung gaano karaming mga bitcoin ay palaging magiging mahina sa banta ng mga quantum computer. Dahil anuman ang bilang na iyon, iyon ang susi na nagdudulot ng sistematikong panganib sa network ng Bitcoin sa pangkalahatan.

Mayroon bang sistematikong panganib sa Bitcoin?

Sabihin nating isang 21st-century Albert Einstein ang nagising bukas at biglang may quantum computer. Ang Little Albert Junior ay nagwawalis ng higit sa 20% ng kabuuang supply ng Bitcoin. Anong mangyayari sa susunod?

Obviously, bababa ang presyo. Una, nakukuha mo ang supply na mahalagang tumataas dahil ang lahat ng nawawalang barya, kabilang ang 5% na ipinapalagay na pag-aari ni Satoshi, ay bumalik na sa sirkulasyon. Ngunit bababa ang presyo dahil sa higit pa sa isang simpleng pagsasaayos sa panig ng supply.

Ito ay hula ng sinuman kung saan napunta ang presyo, ngunit ang sa akin ay napupunta ito sa malapit sa zero. Paano mo makukumbinsi ang isang tao na ang Bitcoin – habang-buhay na ibinebenta bilang ang pinakamahirap na anyo ng pera na umiiral kailanman – ay may isang napakalaking catch?

Ang argumento ay naging "OK, naisip nating lahat na ito ang pinakamahirap na pera na umiral, kahit na ang teknolohiya ay may depekto at ang mga computer ay nabuo hanggang sa isang punto kung saan na-crack nila ito, ngunit ngayon ipinapangako namin na ito ay ligtas muli at ang teknolohiya ay hindi na muling sisira nito. ”.

Ilang tao ang gagamit ng Bitcoin sa sitwasyong iyon? Maaari mo bang hulaan ang anumang kumpanya ng S&P 500 na humahawak nito sa kanilang balanse? May mga bansa pa ba na nagdedeklara nito bilang legal tender? Any pension funds na namumuhunan dito? Hindi lang 20% ​​ng supply ang nawala, ang buong gig ay magiging up. Matatapos na sana.

Ito ang dahilan kung bakit kailangang mangyari ang pagbawas sa 20% na mahinang bitcoin. Sa kabutihang palad, hindi inaasahan na si Albert Einstein Jr ay magkakaroon ng kanyang super computer na online bukas.

Bakit hindi lahat ng tao ay lumipat na lang sa (hindi matitinag) mga bagong p2pkh address?

Ito ang solusyon. Ngunit tulad ng sinabi ko, may mga wallet na naglalaman ng mga bitcoin kung saan nawala ang mga pribadong key ng kanilang mga gumagamit, o patay na, o iba't ibang dahilan. Ang mga bitcoin na ito ay hindi maaaring ilipat. Kung si Satoshi ay patay na, halimbawa, ang kanyang mga barya ay hindi ililipat hangga't hindi nabuo ang isang quantum computer na may sapat na kapangyarihan.

Ito ang nanguna sa blockchain technology expert na si Andreas Antolopoulos na ideklara ang mga sumusunod:

Malalaman natin kung kailan umiiral ang quantum computing kapag lumipat ang mga barya ni Satoshi

Malalaman natin kung kailan umiiral ang quantum computing kapag lumipat ang mga barya ni Satoshi

Andreas Antolopoulos

Ngunit hindi lahat ay nawala. Sa kabutihang palad, mayroong isang solusyon sa sana-hypothetical-ngunit-sa-katotohanan-isang-araw-hindi-hypothetical na isyu. Ang solusyon na iyon ay upang makabuo ng isang plano sa loob ng komunidad ng Bitcoin upang pilitin ang mga tao na ilipat ang kanilang mga bitcoin sa mga address na hindi masusugatan. Iminumungkahi ni Deloitte na ang naturang plano ay maaaring magbalangkas na "pagkatapos ng isang paunang natukoy na panahon (ng oras na nagpapahintulot sa mga tao na ilipat ang kanilang mga bitcoin sa mga ligtas na address), ang mga barya sa hindi ligtas na mga address ay magiging hindi magagamit (sa teknikal, nangangahulugan ito na ang mga minero ay hindi papansinin ang mga transaksyon na nagmumula sa mga address na ito) ”.

Ito ay magiging isang hindi kapani-paniwalang magulo at naghahati-hati na isyu, sa lahat ng posibilidad. Ang pagsisikap na makamit ang isang consensus sa loob ng komunidad ay magiging isang bangungot at ito ay nagpapaalala sa akin ng kasumpa-sumpa na panahon ng digmaang sibil sa loob ng komunidad ng Bitcoin noong 2017, na humantong sa isang "hard fork" at ang paglikha ng Bitcoin Cash.

Siguradong ligtas ba ang Bitcoin kung ililipat sa mga "impentrable" na address?

Hmm. Well, may isa pang isyu. Kapag naisabatas ang isang transaksyon upang magpadala ng mga pondo mula sa isang wallet, magiging available ang pampublikong susi. Nangangahulugan ito na maaaring i-crack ng quantum computer ang pribadong key.

Ngunit mayroong pagkaantala sa pagitan ng oras na ang isang transaksyon ay sinimulan at kapag ito ay nakumpirma na mga minero. Ang mga bloke ng Bitcoin ay nakukuha tuwing sampung minuto, ibig sabihin mayroong isang window kung saan magagamit ang pampublikong susi ngunit ang mga pondo ay hindi pa naililipat mula sa isang pitaka.

Kaya, kung makukuha ng isang umaatake ang pribadong susi mula sa pampublikong susi sa loob ng yugtong ito ng panahon at pagkatapos ay gumawa ng sarili nilang transaksyon kung saan ipinapadala nila ang parehong mga bitcoin na sinusubukan mong ipadala ngunit sa ibang address, at magbabayad ng mas mataas na bayad sa pagmimina sa makakuha ng priyoridad sa pila, ang mga bitcoin ay maaaring nakawin.

Kaya, kung ang isang quantum computer ay umabot sa isang punto kung saan maaari nitong i-crack ang isang pribadong key sa loob ng wala pang sampung minuto – at ito ay napupunta sa lalong mythical na teritoryo dito, dapat akong mag-caveat – kung gayon ang lahat ng taya ay off at theoretically ang bawat transaksyon na ginawa sa maaaring ma-hack ang network.  

Ipagpaliban ko si Deloitte dito na nagbubuod ng isyung ito nang maayos:

Ang mga kasalukuyang pang-agham na pagtatantya ay hinuhulaan na ang isang quantum computer ay aabutin 8 oras para masira ang isang RSA key, at ilang partikular na kalkulasyon ay hinuhulaan na ang isang Bitcoin signature ay maaaring ma-hack sa loob ng 30 minuto

Nangangahulugan ito na ang Bitcoin ay dapat, sa prinsipyo, ay lumalaban sa mga pag-atake sa dami (hangga't hindi ka muling gumagamit ng mga address). Gayunpaman, dahil ang larangan ng mga quantum computer ay nasa simula pa lamang, hindi malinaw kung gaano kabilis ang naturang quantum computer sa hinaharap.

Kung ang isang quantum computer ay lalapit sa 10 minutong marka upang makakuha ng pribadong susi mula sa pampublikong susi nito, kung gayon ang Bitcoin blockchain ay likas na masisira.

Itan Barmes at Bram Bosch, Deloitte

Konklusyon

Tinutukoy ng ebidensya ang pagiging secure ng Bitcoin sa loob ng maraming taon.

Itinuturo din ng ebidensya ang isang mundo sa hinaharap kung saan iiral ang mga quantum computer at sa kalaunan ay magiging mahina ang Bitcoin. Kahit na sa isang kaso kung saan ito nangyari, ang Bitcoin network ay maaaring magpawalang-bisa sa banta sa pamamagitan ng pagsasagawa ng soft fork at paglipat sa isang network na may quantum-secure na paraan ng pag-encrypt.

Ang problema sa kasong iyon (ayaw na maging tagapagdala ng mas masamang balita) ay malamang na magdulot ito ng mga seryosong isyu sa scalability, isang bagay na nahihirapan na ang network.

Upang tapusin ito, ito ay bumaba sa kung saan napupunta ang teknolohiya - kapwa sa quantum computing at sa Bitcoin. Ang teknolohiya ay nagbabago sa bilis ng kidlat. Ang isang kaso sa punto ay ang mismong talakayan na ito, na kung saan ay naging kalokohan 20 taon na ang nakalilipas, kapwa may kaugnayan sa hindi maiiwasang mga quantum computer ngunit tungkol din sa pagkakaroon ng isang digital na pera at isang bagay na tinatawag na "blockchain".

Higit pang pananaliksik at patuloy na pag-unlad sa panig ng Bitcoin ang kailangang gawin upang matiyak ang hinaharap nito laban sa banta ng quantum computing. Malayo na ang narating ng komunidad at umuunlad ang Bitcoin, sa kabila ng pinagtatalunan ng maraming naysayers, kaya napakaposible nito.

Ang isang mundo kung saan lumilipat ang Bitcoin sa isang mekanismo ng post-quantum cryptography ay hindi na mas kakatwa kaysa sa isang mundo kung saan umiiral ang mga quantum computer na maaaring mag-crack ng mga pribadong key. Kailangan lang nating umasa na mauna ang dating.

Salamat sa pagbabasa ng aking pagtatangka sa pagpapasimple sa hindi kapani-paniwalang kumplikado at haka-haka na isyung ito, at kung mayroon kang anumang mga komento o feedback (kahit hatemail!) huwag mag-atubiling makipag-ugnayan sa akin sa Twitter sa @DanniiAshmore o @InvezzPortal

Mamuhunan sa nangungunang cryptocurrencies nang mabilis at madali kasama ang pinakamalaki at pinagkakatiwalaang broker sa mundo, eToro.

10/10

68% ng mga retail CFD account na nawalan ng pera

Pinagmulan: https://invezz.com/news/2022/09/29/can-quantum-computing-break-bitcoin/