Kvantové počítače mohou brzy prolomit blockchainovou kryptografii: Zpráva

Podle nedávné papírČínští vědci tvrdili, že objevili novou metodu, jak prolomit 2048bitový (RSA-2048) podpisový algoritmus Rivest-Shamir-Adleman přítomný v blockchainech a dalších bezpečnostních protokolech. RSA je kryptografická technika, která využívá veřejný klíč k šifrování informací a soukromý klíč k jejich dešifrování. 

Prolomení algoritmu RSA-2048 vyžaduje, podobně jako jiné algoritmy v rodině čísel RSA, nalezení prvočíselných činitelů čísla s 617 desetinnými číslicemi a 2048 binárními číslicemi. Experti odhad že by běžným počítačům trvalo 300 bilionů let, než by prolomily šifrovací klíč RSA-2048. Čínští vědci však ve svém článku uvedli, že šifrování by mohlo být inverzní kvantovým počítačem s 372 qubity nebo základní jednotkou informace fungující jako proxy pro výpočetní výkon.

Pro srovnání, nejnovější kvantový počítač IBM Osprey má kapacitu zpracování 433 qubitů. Dříve odborníci počítali, že faktoring RSA-2048 pomocí kvantových počítačů využívajících metodu kvantového faktoringu známou jako Shorův algoritmus by vyžadovat 13,436 XNUMX qubitů. 

Na rozdíl od klasických počítačů, které pracují na binárním základě 0 nebo 1, kvantové počítače využívají kvantové bity, které mohou nabývat nekonečných stavů při teplotách -273 °C (-459.4 °F), dosažených použitím chladicích kapalin kapalných plynů. Kvantový počítač je tedy schopen zmapovat všechna možná řešení kryptografického problému a pokusit se o ně najednou, čímž zvyšuje efektivitu v astronomickém měřítku.

Podle amerického kryptografa Bruce Schneiera se zdá, že čínští vědci ano kombinovaný „klasické techniky faktorování mřížky s kvantovým přibližným optimalizačním algoritmem“, které úspěšně faktorizovaly 48bitová čísla pomocí 10qubitového kvantového počítače. „A i když se vždy vyskytnou potenciální problémy, když něco takového zvýšíte faktorem 50, neexistují žádné zjevné překážky,“ poznamenal Schneier. 

Bezpečnostní expert Roger Grimes přidáno:

"Zřejmě se stalo to, co se stalo dalšímu chlápkovi, který již dříve oznámil, že dokázal prolomit tradiční asymetrické šifrování pomocí klasických počítačů... ale recenzenti našli v jeho algoritmu chybu a ten chlápek musel svůj příspěvek stáhnout." Tento čínský tým si ale uvědomil, že krok, který celou věc zabil, mohou vyřešit malé kvantové počítače. Takže testovali a fungovalo to."

Schneier také varoval, že algoritmus spoléhá na a nedávný faktoringový papír jehož autorem je Peter Schnorr, kde jeho algoritmus funguje dobře s malými bity, ale u větších velikostí se rozpadá bez hmatatelného vysvětlení. "Takže pokud je pravda, že čínský papír závisí na této Schnorrově technice, která neškáluje, nebudou se měnit ani techniky v tomto čínském papíru," napsal Schneier. 

„Obecně platí, že chytrá sázka je na to, že nové techniky nefungují. Ale jednoho dne bude tato sázka špatná."

Kvantové počítače jsou také omezeny provozními faktory, jako jsou tepelné ztráty a požadavek na komplexní chladicí infrastrukturu -273 °C (-459.4 °F). Počet nominálních qubitů potřebných pro inverzní kryptografické algoritmy je tedy pravděpodobně mnohem vyšší než teoretické odhady.

Přestože tak výzkumníci dosud neučinili, metodika by teoreticky mohla být replikovatelná na další protokoly RSA-2048 používané v informačních technologiích, jako je HTTPS, e-mail, procházení webu, dvoufaktorová autentizace atd. Spoluzakladatel Etherea Vitalik Buterin již dříve uvedl své Mezi dlouhodobé cíle patří učinit blockchain kvantově odolným. Teoreticky to zahrnuje rozvětvení sítě pro použití šifrovacího algoritmu vyššího řádu, který by vyžadoval větší qubity k prolomení.

K tomuto příběhu přispěl redaktor Cointelegraph Jeffrey Albus.