Calculul cuantic a stârnit îngrijorări cu privire la viitorul criptomonedei și al tehnologiei blockchain în ultimii ani. De exemplu, se presupune în mod obișnuit că computerele cuantice foarte sofisticate vor putea într-o zi să spargă criptarea actuală, făcând securitatea o preocupare serioasă pentru utilizatorii din spațiul blockchain.

Protocolul criptografic SHA-256 folosit pentru securitatea rețelei Bitcoin este în prezent de neîntrerupt pentru computerele de astăzi. Cu toate acestea, experții anticipa că într-un deceniu, calculul cuantic va fi capabil să rupă protocoalele de criptare existente.

În ceea ce privește dacă aceștia ar trebui să fie îngrijorați de faptul că computerele cuantice reprezintă o amenințare pentru criptomonede, Johann Polecsak, director de tehnologie la QAN Platform, o platformă blockchain de nivel 1, a declarat pentru Cointelegraph:

“Cu siguranță. Semnăturile curbei eliptice, care alimentează toate blockchain-urile majore în prezent și s-au dovedit vulnerabile împotriva atacurilor QA, vor fi rupte, care este SINGURUL mecanism de autentificare din sistem. Odată ce este rupt, va fi literalmente imposibil să-i spuneți proprietarului legitim. a unui portofel de la un hacker care a falsificat o semnătură pe unul.”

Dacă algoritmii de hash criptografic actuali sunt crăpați vreodată, asta lasă active digitale în valoare de sute de miliarde vulnerabile la furtul de către actori rău intenționați. Cu toate acestea, în ciuda acestor preocupări, calculul cuantic mai are încă un drum lung de parcurs până să devină o amenințare viabilă pentru tehnologia blockchain.

Ce este calculul cuantic?

Calculatoarele contemporane procesează informații și efectuează calcule folosind „biți”. Din păcate, acești biți nu pot exista simultan în două stări și locații diferite.

În schimb, biții de computer tradiționali pot avea valoarea 0 sau 1. O analogie bună este pornirea sau oprirea unui întrerupător de lumină. Deci, dacă există o pereche de biți, de exemplu, acești biți pot conține doar una dintre cele patru combinații posibile în orice moment: 0-0, 0-1, 1-0 sau 1-1.

Dintr-un punct de vedere mai pragmatic, implicația acestui lucru este că un computer mediu este probabil să dureze destul de mult timp pentru a finaliza calcule complicate, adică cele care trebuie să țină cont de fiecare configurație potențială.

Calculatoarele cuantice nu funcționează sub aceleași limitări ca și computerele tradiționale. În schimb, ei folosesc ceva numit biți cuantici sau „qubiți” în loc de biți tradiționali. Acești qubiți pot coexista în stările 0 și 1 în același timp.

După cum sa menționat mai sus, doi biți pot conține doar una dintre cele patru combinații posibile simultan. Cu toate acestea, o singură pereche de qubiți este capabilă să-i stocheze pe toți patru în același timp. Și numărul de opțiuni posibile crește exponențial cu fiecare qubit suplimentar.

Recent: Ce înseamnă fuziunea Ethereum pentru soluțiile Blockchain Layer 2

În consecință, calculatoarele cuantice pot efectua multe calcule în același timp, luând în considerare mai multe configurații diferite. De exemplu, luați în considerare procesorul Sycamore de 54 de qubiți pe care l-a dezvoltat Google. A fost capabil să finalizeze un calcul în 200 de secunde, care i-ar fi durat cel mai puternic supercomputer din lume 10.000 de ani.

În termeni simpli, calculatoarele cuantice sunt mult mai rapide decât calculatoarele tradiționale, deoarece folosesc qubiți pentru a efectua mai multe calcule simultan. De asemenea, din moment ce qubiții pot avea o valoare de 0, 1 sau ambele, ei sunt mult mai eficienți decât sistemul de biți binari utilizat de computere astăzi.

Diferite tipuri de atacuri de calcul cuantic

Așa-numitele atacuri de stocare implică o parte rău intenționată care încearcă să fure numerar țintind adrese blockchain susceptibile, cum ar fi cele în care cheia publică a portofelului este vizibilă într-un registru public.

Patru milioane de Bitcoin (BTC), sau 25% din totalul BTC, sunt vulnerabile la un atac computerizat cuantic din cauza proprietarilor care folosesc chei publice necriptate sau reutiliza adresele BTC. Calculatorul cuantic ar trebui să fie suficient de puternic pentru a decripta cheia privată de la adresa publică necriptată. Dacă cheia privată este decriptată cu succes, actorul rău intenționat poate fura fondurile unui utilizator direct din portofelele acestuia.

Cu toate acestea, experții anticipează că puterea de calcul necesară pentru a efectua aceste atacuri ar fi de milioane de ori mai mare decât calculatoarele cuantice actuale, care au mai puțin de 100 de qubiți. Cu toate acestea, cercetătorii din domeniul calculului cuantic au emis ipoteza că numărul de qubiți utilizați ar putea atinge 10 milioane în următorii zece ani.

Pentru a se proteja împotriva acestor atacuri, utilizatorii cripto ar trebui să evite reutilizarea adreselor sau mutarea fondurilor lor la adrese în care cheia publică nu a fost publicată. Acest lucru sună bine în teorie, dar poate fi prea obositor pentru utilizatorii obișnuiți.

Cineva cu acces la un computer cuantic puternic ar putea încerca să fure bani dintr-o tranzacție blockchain în tranzit, lansând un atac de tranzit. Deoarece se aplică tuturor tranzacțiilor, domeniul de aplicare al acestui atac este mult mai larg. Cu toate acestea, acest lucru este mai dificil, deoarece atacatorul trebuie să o finalizeze înainte ca minerii să poată executa tranzacția.

În majoritatea circumstanțelor, un atacator nu are mai mult de câteva minute din cauza timpului de confirmare pe rețele precum Bitcoin și Ethereum. Hackerii au nevoie, de asemenea, de miliarde de qubiți pentru a efectua un astfel de atac, ceea ce face riscul unui atac de tranzit mult mai mic decât un atac de stocare. Cu toate acestea, este încă ceva de care utilizatorii ar trebui să fie conștienți.

A te proteja împotriva atacurilor în timpul tranzitului nu este o sarcină ușoară. Pentru a face acest lucru, este necesar să schimbați algoritmul de semnătură criptografică subiacent al blockchain-ului cu unul care este rezistent la un atac cuantic.

Măsuri de protecție împotriva calculului cuantic

Mai este încă o cantitate semnificativă de muncă de făcut cu calculul cuantic înainte de a putea fi considerată o amenințare credibilă la adresa tehnologiei blockchain.

În plus, tehnologia blockchain va evolua cel mai probabil pentru a aborda problema securității cuantice atunci când computerele cuantice devin disponibile pe scară largă. Există deja criptomonede precum IOTA care utilizează tehnologia Directed Acyclic Graph (DAG) care este considerată rezistentă la cuantum. Spre deosebire de blocurile care alcătuiesc un blockchain, graficele aciclice direcționate sunt formate din noduri și conexiuni între ele. Prin urmare, jurnalele de tranzacții criptografice iau forma unor noduri. Înregistrările acestor schimburi sunt apoi stivuite una peste alta.

Block Lattice este o altă tehnologie bazată pe DAG care este rezistentă cuantică. Rețelele blockchain precum platforma QAN folosesc tehnologia pentru a permite dezvoltatorilor să creeze contracte inteligente rezistente la cuantum, aplicații descentralizate și active digitale. Criptografia cu rețea este rezistentă la computerele cuantice, deoarece se bazează pe o problemă pe care un computer cuantic ar putea să nu o poată rezolva cu ușurință. cel Nume dată acestei probleme este cea mai scurtă problemă vectorială (SVP). Din punct de vedere matematic, SVP este o întrebare despre cum să găsești cel mai scurt vector într-o rețea de dimensiuni mari.

Recent: Fuziunea ETH va schimba modul în care companiile văd Ethereum pentru afaceri

Se crede că SVP este dificil de rezolvat pentru computerele cuantice din cauza naturii calculului cuantic. Numai atunci când stările qubiților sunt complet aliniate, un computer cuantic poate folosi principiul suprapunerii. Calculatorul cuantic poate folosi principiul suprapunerii atunci când stările qubiților sunt perfect aliniate. Chiar și așa, trebuie să se recurgă la metode de calcul mai convenționale atunci când statele nu sunt. Drept urmare, este foarte puțin probabil ca un computer cuantic să reușească să rezolve SVP. Acesta este motivul pentru care criptarea bazată pe rețea este sigură împotriva computerelor cuantice.

Chiar și organizațiile tradiționale au făcut pași către securitatea cuantică. JPMorgan și Toshiba au făcut echipă pentru a dezvolta Quantum Key Distribution (QKD), o soluție despre care susțin că este rezistentă la cuantum. Utilizând fizica cuantică și criptografia, QKD face posibil ca două părți să facă schimb de date sensibile, putând, de asemenea, să identifice și să împiedice orice încercare a unei terțe părți de a asculta tranzacția. Conceptul este considerat un mecanism de securitate potențial util împotriva atacurilor ipotetice blockchain pe care computerele cuantice le-ar putea efectua în viitor.