Bakit ang quantum computing ay hindi isang banta sa crypto... pa

Ang Quantum computing ay nagtaas ng mga alalahanin tungkol sa hinaharap ng cryptocurrency at blockchain technology sa mga nakaraang taon. Halimbawa, karaniwang ipinapalagay na ang napaka-sopistikadong quantum computer ay balang-araw ay makakapag-crack ng kasalukuyang encryption, na ginagawang seryosong alalahanin ang seguridad para sa mga user sa blockchain space.

Ang SHA-256 cryptographic protocol na ginagamit para sa seguridad ng network ng Bitcoin ay kasalukuyang hindi nababasag ng mga computer ngayon. Gayunpaman, ang mga eksperto umasam na sa loob ng isang dekada, magagawa ng quantum computing na masira ang mga kasalukuyang protocol ng pag-encrypt.

Tungkol sa kung ang mga may hawak ay dapat mag-alala tungkol sa mga quantum computer na isang banta sa cryptocurrency, si Johann Polecsak, punong opisyal ng teknolohiya ng QAN Platform, isang layer-1 blockchain platform, ay nagsabi sa Cointelegraph:

“Siguradong. Ang mga elliptic curve signature — na nagpapagana sa lahat ng pangunahing blockchain ngayon at napatunayang mahina laban sa mga pag-atake ng QC — ay masisira, na siyang LAMANG na mekanismo ng pagpapatunay sa system. Sa sandaling masira ito, literal na imposibleng makilala ang isang lehitimong may-ari ng wallet at isang hacker na napeke ng pirma ng isa."

Kung ang kasalukuyang mga cryptographic hash algorithm ay mabibiyak, na nag-iiwan ng daan-daang bilyong halaga ng mga digital na asset na mahina sa pagnanakaw mula sa mga malisyosong aktor. Gayunpaman, sa kabila ng mga alalahanin na ito, ang quantum computing ay may mahabang paraan pa bago maging isang mabubuhay na banta sa teknolohiya ng blockchain. 

Ano ang quantum computing?

Ang mga kontemporaryong computer ay nagpoproseso ng impormasyon at nagsasagawa ng mga pagkalkula gamit ang "mga bit." Sa kasamaang palad, ang mga bit na ito ay hindi maaaring umiral nang sabay-sabay sa dalawang lokasyon at dalawang natatanging estado.

Sa halip, ang mga tradisyonal na bit ng computer ay maaaring may value na 0 o 1. Ang isang magandang pagkakatulad ay ang switch ng ilaw na naka-on o naka-off. Samakatuwid, kung mayroong isang pares ng mga bit, halimbawa, ang mga bit na iyon ay maaari lamang humawak ng isa sa apat na potensyal na kumbinasyon sa anumang sandali: 0-0, 0-1, 1-0 o 1-1.

Mula sa isang mas pragmatic na pananaw, ang implikasyon nito ay malamang na tumagal ang isang average na computer ng medyo matagal na panahon upang makumpleto ang mga kumplikadong pagkalkula, katulad ng mga kailangang isaalang-alang ang bawat potensyal na pagsasaayos.

Ang mga quantum computer ay hindi gumagana sa ilalim ng parehong mga hadlang tulad ng tradisyonal na mga computer. Sa halip, gumagamit sila ng isang bagay na tinatawag na quantum bits o "qubits" kaysa sa tradisyonal na bits. Ang mga qubit na ito ay maaaring magkasama sa mga estado ng 0 at 1 sa parehong oras.

Tulad ng nabanggit kanina, ang dalawang bit ay maaari lamang magkasabay na humawak ng isa sa apat na posibleng kumbinasyon. Gayunpaman, ang isang solong pares ng mga qubit ay may kakayahang mag-imbak ng lahat ng apat sa parehong oras. At ang bilang ng mga posibleng opsyon ay lumalaki nang malaki sa bawat karagdagang qubit.

Kamakailan: Ano ang ibig sabihin ng Ethereum Merge para sa mga solusyon sa layer-2 ng blockchain

Bilang kinahinatnan, ang mga quantum computer ay maaaring magsagawa ng maraming pagkalkula habang sabay na isinasaalang-alang ang ilang magkakaibang mga pagsasaayos. Halimbawa, isaalang-alang ang 54-qubit Sycamore processor na binuo ng Google. Nagawa nitong kumpletuhin ang isang computation sa loob ng 200 segundo na kukuha ng pinakamakapangyarihang supercomputer sa mundo ng 10,000 taon upang makumpleto.

Sa simpleng mga termino, ang mga quantum computer ay mas mabilis kaysa sa tradisyonal na mga computer dahil gumagamit sila ng mga qubit upang magsagawa ng maraming kalkulasyon nang sabay-sabay. Bilang karagdagan, dahil ang mga qubit ay maaaring magkaroon ng halaga na 0, 1 o pareho, ang mga ito ay mas mahusay kaysa sa binary bits system na ginagamit ng mga kasalukuyang computer.

Iba't ibang uri ng pag-atake ng quantum computing

Ang tinatawag na mga pag-atake sa imbakan ay kinasasangkutan ng isang malisyosong partido na nagtatangkang magnakaw ng pera sa pamamagitan ng pagtutok sa mga madaling kapitan na mga address ng blockchain, tulad ng mga kung saan makikita ang pampublikong susi ng wallet sa isang pampublikong ledger.

Apat na milyong Bitcoin (BTC), o 25% ng lahat ng BTC, ay mahina sa isang pag-atake ng isang quantum computer dahil sa mga may-ari na gumagamit ng hindi na-hash na mga pampublikong key o muling paggamit ng mga BTC address. Ang quantum computer ay kailangang may sapat na lakas upang matukoy ang pribadong key mula sa hindi na-hash na pampublikong address. Kung matagumpay na na-decipher ang pribadong key, maaaring nakawin ng malisyosong aktor ang mga pondo ng user mula mismo sa kanilang mga wallet.

Gayunpaman, ang mga eksperto asahan na ang computing power ay kinakailangan upang maisakatuparan ang mga pag-atake na ito ay magiging milyon-milyong beses na higit pa kaysa sa kasalukuyang mga quantum computer, na may mas mababa sa 100 qubits. Gayunpaman, ang mga mananaliksik sa larangan ng quantum computing ay nag-hypothesize na ang bilang ng mga qubit na ginagamit ay maaaring maabot 10 milyon sa susunod na sampung taon.

Upang maprotektahan ang kanilang sarili laban sa mga pag-atakeng ito, kailangang iwasan ng mga gumagamit ng crypto ang muling paggamit ng mga address o ilipat ang kanilang mga pondo sa mga address kung saan hindi pa nai-publish ang pampublikong key. Maganda ito sa teorya, ngunit maaari itong maging masyadong nakakapagod para sa mga pang-araw-araw na gumagamit.

Maaaring subukan ng isang taong may access sa isang malakas na quantum computer na magnakaw ng pera mula sa isang transaksyong blockchain sa transit sa pamamagitan ng paglulunsad ng isang transit attack. Dahil nalalapat ito sa lahat ng transaksyon, mas malawak ang saklaw ng pag-atakeng ito. Gayunpaman, ang pagsasagawa nito ay mas mahirap dahil kailangan itong kumpletuhin ng umaatake bago maisagawa ng mga minero ang transaksyon.

Sa karamihan ng mga pagkakataon, ang isang umaatake ay may hindi hihigit sa ilang minuto dahil sa oras ng pagkumpirma sa mga network tulad ng Bitcoin at Ethereum. Kailangan din ng mga hacker ang bilyun-bilyong qubit upang maisagawa ang gayong pag-atake, na ginagawang mas mababa ang panganib ng pag-atake sa transit kaysa sa pag-atake sa imbakan. Gayunpaman, ito ay isang bagay pa rin na dapat isaalang-alang ng mga gumagamit.

Ang pagprotekta laban sa mga pag-atake habang nasa transit ay hindi isang madaling gawain. Upang gawin ito, kinakailangang ilipat ang pinagbabatayan na cryptographic signature algorithm ng blockchain sa isa na lumalaban sa isang quantum attack.

Mga hakbang upang maprotektahan laban sa quantum computing

Mayroon pa ring malaking halaga ng trabaho na dapat gawin sa quantum computing bago ito maituturing na isang mapagkakatiwalaang banta sa teknolohiya ng blockchain. 

Bilang karagdagan, ang teknolohiya ng blockchain ay malamang na mag-evolve upang harapin ang isyu ng quantum security sa oras na ang mga quantum computer ay malawak na magagamit. Mayroon nang mga cryptocurrencies tulad ng IOTA na gumagamit directed acyclic graph (DAG) teknolohiya na itinuturing na quantum resistant. Sa kaibahan sa mga bloke na bumubuo sa isang blockchain, ang mga nakadirekta na acyclic graph ay binubuo ng mga node at mga koneksyon sa pagitan ng mga ito. Kaya, ang mga talaan ng mga transaksyon sa crypto ay nasa anyo ng mga node. Pagkatapos, ang mga talaan ng mga palitan na ito ay nakasalansan nang paisa-isa.

Ang block lattice ay isa pang teknolohiyang nakabatay sa DAG na lumalaban sa quantum. Ginagamit ng mga blockchain network tulad ng QAN Platform ang teknolohiya para bigyang-daan ang mga developer na bumuo ng mga quantum-resistant na smart contract, mga desentralisadong aplikasyon, at mga digital na asset. Ang lattice cryptography ay lumalaban sa mga quantum computer dahil nakabatay ito sa isang problema na maaaring hindi madaling malutas ng isang quantum computer. Ang pangalan na ibinigay sa problemang ito ay ang Shortest Vector Problem (SVP). Sa matematika, ang SVP ay isang tanong tungkol sa paghahanap ng pinakamaikling vector sa isang high-dimensional na sala-sala.

Kamakailan: Babaguhin ng ETH Merge ang paraan ng pagtingin ng mga negosyo sa Ethereum para sa negosyo

Iniisip na ang SVP ay mahirap lutasin ng mga quantum computer dahil sa likas na katangian ng quantum computing. Tanging kapag ang mga estado ng mga qubit ay ganap na nakahanay maaari ang superposisyon na prinsipyo ay magagamit ng isang quantum computer. Ang quantum computer ay maaaring gumamit ng superposition na prinsipyo kapag ang mga estado ng mga qubit ay perpektong nakahanay. Gayunpaman, dapat itong gumamit ng mas karaniwang mga pamamaraan ng pagtutuos kapag ang mga estado ay hindi. Bilang resulta, ang isang quantum computer ay malamang na hindi magtagumpay sa paglutas ng SVP. Kaya naman secure ang encryption na nakabatay sa lattice laban sa mga quantum computer.

Maging ang mga tradisyonal na organisasyon ay gumawa ng mga hakbang tungo sa quantum security. Ang JPMorgan at Toshiba ay nakipagtulungan upang bumuo pamamahagi ng quantum key (QKD), isang solusyon na inaangkin nilang quantum-resistant. Sa paggamit ng quantum physics at cryptography, ginagawang posible ng QKD para sa dalawang partido na makipagkalakalan ng kumpidensyal na data habang sabay-sabay na nagagawang tukuyin at pigilin ang anumang pagsisikap ng isang third party na mag-eavesdrop sa transaksyon. Ang konsepto ay tinitingnan bilang isang potensyal na kapaki-pakinabang na mekanismo ng seguridad laban sa hypothetical na pag-atake ng blockchain na maaaring gawin ng mga quantum computer sa hinaharap.