Sa pamamagitan ng maraming mga account, ang quantum computing (QC), na gumagamit ng atomic na "spin" sa halip na isang electrical charge upang kumatawan sa binary 1's at 0's nito, ay umuunlad sa isang exponential rate. Kung sakaling maisakatuparan ang QC sa sukat, maaari itong maging isang biyaya para sa lipunan ng tao, na tumutulong na mapabuti ang mga ani ng pananim, magdisenyo ng mas mahusay na mga gamot at mag-inhinyero ng mas ligtas na mga eroplano, bukod sa iba pang mga benepisyo.
Ang sektor ng crypto ay maaari ding kumita. Noong nakaraang linggo lang, halimbawa, isang proyekto na kinomisyon ng Bank of Canada ang kunwa ng pag-aampon ng cryptocurrency sa mga organisasyong pinansyal ng Canada gamit ang quantum computing.
"Gusto naming subukan ang kapangyarihan ng quantum computing sa isang research case na mahirap lutasin gamit ang classical computing techniques," sabi ni Maryam Haghighi, direktor ng data science sa Bank of Canada, sa isang press release.
Ngunit, ang iba ay nag-aalala na ang quantum computing, dahil sa pambihirang "brute force" nitong kapangyarihan, ay maaari ring pumutok sa cryptographic structure ng blockchain, na nagsilbi sa Bitcoin (BTC) napakahusay mula noong ito ay nagsimula. Sa katunayan, sinasabi ng ilan na ilang oras na lang bago matukoy ng mga quantum computer ang napakalaking prime number na mga pangunahing bahagi ng isang pribadong key ng BTC — sa pag-aakalang walang mga countermeasure na ginawa.
Kasama ang mga linyang ito, isang kamakailang nai-publish na papel tinantiya kung gaano karaming quantum power ang kakailanganin upang ma-duplicate ang isang pribadong key ng BTC, ibig sabihin, "ang bilang ng mga pisikal na qubit na kinakailangan upang masira ang 256-bit elliptic curve encryption ng mga susi sa network ng Bitcoin," tulad ng ipinaliwanag ng mga may-akda ng papel, na nauugnay sa Unibersidad ng Sussex.
Upang makatiyak, ito ay hindi madaling gawain. Ang algorithm ng Bitcoin na nagko-convert ng mga pampublikong susi sa mga pribadong key ay "isang paraan," na nangangahulugang madaling bumuo ng isang pampublikong susi mula sa isang pribadong susi ngunit halos imposibleng makakuha ng isang pribadong susi mula sa isang pampublikong susi gamit ang mga kasalukuyang computer.
Bilang karagdagan, ang lahat ng ito ay kailangang gawin sa loob ng humigit-kumulang 10 minuto, ang average na tagal ng oras na ang isang pampublikong susi ay nalantad o mahina sa network ng Bitcoin. Ipinapalagay din nito na ang pampublikong key ay kapareho ng BTC address, tulad ng karamihan sa mga unang araw ng Bitcoin bago ito naging karaniwang kasanayan na gamitin ang KECCAK algorithm upang "i-hash" ang mga pampublikong key upang makabuo ng mga BTC address. Tinatantya na humigit-kumulang isang-kapat ng umiiral na Bitcoin ay gumagamit ng hindi na-hash na mga pampublikong key.
Dahil sa mga hadlang na ito, tinatantya ng mga may-akda na 1.9 bilyong qubit ang kakailanganin para makapasok sa isang pribadong key ng Bitcoin sa loob ng 10 minuto. Qubits, o quantum bits, ay ang analog sa "bits" sa classical computing. Sa paghahambing, karamihan sa mga proto-QC na computer ngayon ay maaaring magpatawag ng 50–100 qubits, kahit na ang makabagong Eagle quantum processor ng IBM ay kayang pamahalaan ang 127 qubits.
Sa ibang paraan, iyon ay 127 qubits laban sa 1.9 bilyon na kailangan upang basagin ang seguridad ng Bitcoin gamit ang isang malakihang nakulong na ion quantum computer, gaya ng iminungkahi sa papel ng AVS Quantum Science.
Mark Webber, quantum architect sa Universal Quantum, isang University of Sussex spin-out firm, at ang nangungunang may-akda ng papel, sinabi, “Ang aming tinantyang kinakailangan […] ay nagmumungkahi na ang Bitcoin ay dapat ituring na ligtas mula sa isang quantum attack sa ngayon, ngunit ang mga teknolohiya ng quantum computing ay mabilis na sumusukat sa mga regular na tagumpay na nakakaapekto sa mga naturang pagtatantya at ginagawa silang isang napaka-posibleng senaryo sa loob ng susunod na 10 taon."
Totoo ba ang banta?
Talaga bang masira ang seguridad ng Bitcoin? "Sa tingin ko ang mga quantum computer ay maaaring masira ang cryptocurrency," si Takaya Miyano, isang propesor ng mechanical engineering sa Ritsumeikan University ng Japan, ay nagsabi sa Cointelegraph, "Kahit na, hindi sa ilang taon, ngunit sa 10-20 taon."
Pinamunuan kamakailan ni Miyano ang isang team na bumuo ng stream cipher na nakabatay sa kaguluhan na idinisenyo upang mapaglabanan ang mga pag-atake mula sa mga malalaking quantum computer.
Si David Chaum, na sumulat noong nakaraang taon para sa Cointelegraph, ay nagpatunog din ng alarma — hindi lang para sa crypto ngunit para din sa mas malawak na lipunan:
"Marahil ang pinaka-nakakatakot para sa isang lipunang umaasa sa internet, ang quantum-level computing ay naglalagay sa lahat ng ating mga digital na imprastraktura sa panganib. Ang aming kontemporaryong internet ay binuo sa cryptography — ang paggamit ng mga code at mga susi upang ma-secure ang pribadong komunikasyon at imbakan ng data.”
Samantala, para sa mga cryptocurrencies tulad ng Bitcoin at Ether (ETH), "para kanino ang konseptong ito ay pundamental, ang isang sapat na makapangyarihang quantum computer ay maaaring mangahulugan ng pagnanakaw ng bilyun-bilyong dolyar na halaga o ang pagkasira ng isang buong blockchain sa kabuuan," patuloy ni Chaum.
Mayroong higit sa 4 na milyong BTC "na posibleng masugatan sa isang quantum attack," consulting firm na Deloitte mga pagtatantya, isang numerong binubuo ng mga may-ari na gumagamit ng hindi na-hash na mga pampublikong key o muling gumagamit ng mga BTC address, isa pang hindi matalinong kasanayan. Sa kasalukuyang mga presyo sa merkado, iyon ay humigit-kumulang $171 bilyon na nasa panganib.
Kamakailan: Ang asymmetric na impormasyon ba ay nagtutulak sa mga wild price swing ng crypto?
“Sa personal, sa palagay ko ay hindi namin magawa sa ngayon ang isang mahusay na pagtatantya” sa oras na aabutin bago masira ng mga quantum computer ang encryption ng BTC, Itan Barmes, pinuno ng seguridad ng quantum sa Deloitte Netherlands at kasama sa proyekto sa World Economic Forum, sinabi sa Cointelegraph. Ngunit, maraming eksperto ngayon ang tinatantya ng 10-15 taon, aniya. Marami rin sa mga pagtatantya na ito ay para sa pagsira sa encryption nang walang mga hadlang sa oras. Ang paggawa ng lahat sa loob ng 10 minuto ay magiging mas mahirap.
Ang iba pang mga cryptocurrencies, hindi lamang Bitcoin, ay maaaring maging mahina, kabilang ang mga may proof-of-stake (PoS) validation mechanism; Gumagamit ang Bitcoin ng proof-of-work (PoW) protocol. "Kung ang blockchain protocol ay naglalantad ng mga pampublikong susi sa loob ng sapat na mahabang panahon, awtomatiko itong nagiging mahina sa ilalim ng mga pag-atake ng quantum," sinabi ni Marek Narozniak, isang physicist at miyembro ng quantum research group ni Tim Byrnes sa New York University, sa Cointelegraph. "Maaaring payagan nito ang isang umaatake na gumawa ng mga transaksyon o magpanggap bilang pag-block ng pagkakakilanlan ng mga producer para sa mga PoS system."
Oras na para maghanda
Tila ang industriya ng crypto ay maaaring magkaroon ng halos isang dekada upang maghanda para sa isang potensyal na pagsalakay ng QC, at ito ay mahalaga. Nabanggit ni Narozniak:
"Mayroong higit sa sapat na oras upang bumuo ng mga pamantayan ng quantum-safe cryptography at gumawa ng sapat na mga tinidor sa kasalukuyang ginagamit na mga protocol ng blockchain."
Nang tanungin kung siya ay tiwala na ang post-quantum cryptography ay bubuo sa oras upang hadlangan ang mga hacker bago masira ang 10 minutong hadlang, ang Deloitte's Barmes ay nag-refer sa isang mas kamakailang papel na sinabi niya. co-author sa quantum risks sa Ethereum blockchain na naglalarawan ng dalawang uri ng pag-atake: isang storage attack at isang transit attack. Ang una "ay hindi gaanong kumplikado upang maisagawa, ngunit upang ipagtanggol laban dito, hindi mo kailangang palitan ang algorithm ng cryptography." Sa kabilang banda, sinabi niya sa Cointelegraph:
"Ang pag-atake sa transit ay mas mahirap isagawa at mas mahirap ding protektahan. Mayroong ilang mga algorithm ng kandidato na pinaniniwalaang lumalaban sa mga quantum attack. Gayunpaman, lahat sila ay may mga disbentaha sa pagganap na maaaring makasama sa applicability at scalability sa blockchain."
Isang karera ng braso?
Kung gayon, ang nangyayari sa lugar na ito, kung gayon, ay lumilitaw na isang uri ng karera ng armas — habang lumalakas ang mga computer, kailangang bumuo ng mga depensibong algorithm upang matugunan ang banta.
"Ang pangkalahatang pattern na ito ay talagang walang bago sa amin," sabi ni Narozniak. "Nakikita rin natin ito sa ibang mga industriya." Ang mga inobasyon ay ipinakilala, at ang iba ay nagsisikap na nakawin ang mga ito, kaya ang mga mekanismo ng proteksyon ng pandarambong ay binuo, na pumukaw ng mas matalinong mga aparato sa pagnanakaw.
"Ang dahilan kung bakit medyo naiiba ang quantum-safe cryptography case na ito ay ang mga quantum algorithm ay nagpapataw ng mas matinding pagbabago. Pagkatapos ng lahat, ang mga device na iyon ay nakabatay sa iba't ibang physics at para sa ilang mga problema ay nag-aalok sila ng iba't ibang computational complexity," idinagdag ni Narozniak.
Sa katunayan, ang QC ay gumagamit ng isang kakaibang kalidad ng quantum mechanics kung saan ang isang electron o atomic particle ay maaaring nasa dalawang estado sa parehong oras. Sa classical computing, ang isang electric charge ay kumakatawan sa impormasyon bilang alinman sa isang 0 o isang 1 at iyon ay naayos, ngunit sa quantum computing, isang atomic particle ay maaaring parehong isang 0 at isang 1, o isang 1 at isang 1, o isang 0 at isang 0, atbp. Kung magagamit ang natatanging kalidad na ito, maraming beses na sasabog ang kapangyarihan ng pag-compute, at ang pag-unlad ng QC, na ipinares sa algorithm ni Shor — unang inilarawan noong 1994 bilang isang teoretikal na posibilidad, ngunit sa lalong madaling panahon ay magiging isang malawak na naaabot na katotohanan, marami ang naniniwala — nagbabanta din upang masira ang RSA encryption, na ginagamit sa karamihan ng internet kabilang ang mga website at email.
"Oo, ito ay isang napakahirap at kapana-panabik na karera ng armas," sinabi ni Miyano sa Cointelegraph. “Ang mga pag-atake — kabilang ang mga pag-atake sa side-channel — sa mga cryptosystem ay nagiging mas malakas, dahil sa pag-unlad sa mga computer at mathematical algorithm na tumatakbo sa mga makina. Anumang cryptosystem ay maaaring biglang masira dahil sa paglitaw ng isang hindi kapani-paniwalang makapangyarihang algorithm."
Pagtulad sa mga relasyon sa pananalapi
Gayunpaman, hindi dapat ipagpalagay na ang epekto ng quantum computing sa sektor ng crypto ay ganap na nakakasama. Ipinaliwanag ni Samuel Mugel, punong opisyal ng teknolohiya sa Multiverse Computing, ang firm na nanguna sa nabanggit na programa sa Bank of Canada, na sa piloto, nagawa nilang gayahin ang isang network ng mga relasyon sa pananalapi kung saan ang mga desisyon na maaaring gawin ng isang kumpanya ay lubos na umaasa sa mga desisyon ng ibang mga kumpanya, na nagpapaliwanag pa sa Cointelegraph:
"Ang mga network ng teorya ng laro na tulad nito ay napakahirap para sa mga normal na supercomputer na lutasin dahil ang mas mahusay na mga pag-uugali ay maaaring hindi mapansin. Ang mga quantum computer ay may mga paraan ng pagharap sa ganitong uri ng problema nang mas mahusay.
Ang mga device na nakabatay sa quantum mechanics ay potensyal na nag-aalok ng iba pang mga natatanging posibilidad, idinagdag ni Narozniak, "Halimbawa, hindi tulad ng mga klasikal na estado, ang mga estado ng quantum ay hindi maaaring kopyahin. Kung ang mga digital na token ay kinakatawan gamit ang quantum states, ang no-cloning theorem ay awtomatikong mapoprotektahan ang mga ito mula sa dobleng paggastos."
Kamakailan: Ang Crypto ay itinuturing na 'kinabukasan ng pera' sa mga bansang may inflation
Ang quantum entanglement ay maaari ding gamitin upang ma-secure ang mga quantum smart contract, sabi ni Narozniak. "Maaaring masangkot ang mga token sa panahon ng pagpapatupad ng kontrata na nagiging bulnerable ang magkabilang partido sa tuluyang pagkawala kung ang matalinong kontrata ay hindi naisakatuparan gaya ng napagkasunduan."
Pagbuo ng post-quantum cryptography
Sa kabuuan, mukhang totoo ang banta sa cryptoverse mula sa quantum computing, ngunit kakailanganin ang napakalaking kapangyarihan upang masira ang pinagbabatayan ng cryptography ng crypto, at kailangan ding magtrabaho ng mga hacker sa ilalim ng mahigpit na mga hadlang sa oras — na may 10 minuto lamang upang makapasok sa isang pribadong key ng BTC, halimbawa. Ang katotohanan ng pagsira sa elliptic curve encryption ng Bitcoin sa pamamagitan ng paggamit ng quantum computing ay hindi bababa sa isang dekada ang layo, masyadong. Ngunit, ang industriya ay kailangang magsimula ngayon sa pagbuo ng mga deterrents. "Sasabihin ko na dapat tayong maging handa sa oras, ngunit kailangan nating magsimulang seryosohin ito," sabi ni Barmes.
Sa katunayan, ang isang malaking halaga ng pananaliksik ay nagaganap na ngayon "sa post-quantum crypto," sinabi ni Dawn Song, isang propesor sa computer science division sa University of California, Berkeley, sa Cointelegraph, idinagdag:
"Mahalagang bumuo tayo ng quantum-resistant, o post-quantum, cryptography upang mayroon tayong mga alternatibong handa kapag ang mga quantum computer ay sapat na malakas sa katotohanan."
Pinagmulan: https://cointelegraph.com/news/quantum-computing-to-run-economic-models-on-crypto-adoption