Kryptoměny a kvantové výpočty — přehnaný strach?

Nad kryptokomunitou stále visí rýsující se stín kvantového počítání, ale je to skutečná hrozba, nebo jen červený sleď?

Šifrování je základem většiny našeho moderního života a nezbytným nástrojem pro kryptoměny. Pokud by bylo toto šifrování prolomeno, bylo by pro těžaře nemožné zabezpečit blockchain; transakce by mohly být padělány a velké úsilí o blockchain by se mohlo zastavit.

Prozatím je neživotaschopné i pro superpočítače prolomit blockchain. Průlom v kvantovém počítání by však mohl představovat existenční hrozbu. Je čas zbavit se svých podílů v krypto nebo pokračujte jako obvykle?

Jak se liší kvantové počítače?

Stávající superpočítače jsou schopny zpracovat neuvěřitelné množství dat, ale jsou omezeny základními vlastnostmi počítačů. Všechny stávající počítače zpracovávají data jako bity (1s a 0s) a jsou nuceny je zpracovávat individuálně.

To znamená, že složité výpočty je nutné řešit přímo provedením všech nezbytných výpočtů. Pomocí šifrování je nutné vyřešit každý krok hádanky, aby se kód rozluštil. To by trvalo příliš dlouho, než by to stálo za to.

Kvantové počítače mění hru. Jsou navrženy tak, aby zachycovaly Qubity ve stabilním stavu a využívaly dvou jedinečných vlastností kvantové fyziky ke zpracování dat rychlostí blesku:

• Superpozice: Na rozdíl od bitů, které jsou pevné, mohou Qubity obsahovat všechny možné kombinace 1 a 0 současně. To umožňuje více qubitům zpracovávat obrovské množství různých výsledků současně. Jak se přidávají další qubity, výpočetní výkon kvantového počítače exponenciálně roste. To znamená, že i malá vylepšení mohou mít mimořádný dopad.
• Zapletení: Tento efekt je ještě silnější, když kvantový počítač generuje qubity, které jsou propletené. To umožňuje změnit stav jednoho qubitu a předvídatelně změnit stavy všech ostatních qubitů, se kterými je zapleten. To umožňuje paralelní práci více qubitů, což výrazně zvyšuje výpočetní výkon každého jednotlivého qubitu.

Důsledky počítače, který by dosáhl kvantové převahy nebo schopnosti trvale překonávat tradiční počítače, by byly obrovské. Pomohlo by to posunout výzkum vpřed o desítky let a mohlo by to být dalším odrazovým můstkem v lidském rozvoji. Mohlo by to ale také způsobit, že kryptografie bude přes noc zastaralá.

Většina hlavních blockchainů se spoléhá na ECDSA (Elliptical Curve Digital Signature Algorithm). To umožňuje blockchainům vytvářet náhodné 256bitové soukromý klíč a propojený veřejný klíč, který lze sdílet s třetími stranami bez odhalení tohoto soukromého klíče.

Pro kvantový počítač by teoreticky bylo triviální rozluštit vztah mezi těmito klíči, což by mohlo umožnit hacknutí peněženky a likvidaci finančních prostředků.

Dalším problémem je, že kvantový počítač by mohl být schopen ovládnout tradiční sítě konsenzu Proof of Work (PoW) a spáchat 51% útok. To by mu umožnilo převzít kontrolu nad blockchainem a schvalovat podvodné bloky.

Můžeme být desítky let daleko od kvantových počítačů

Navzdory potenciálu kvantových počítačů pravděpodobně nejsou nastaveny jako přelomová událost, kterou někteří předpovídají. Google tvrdil, že dosáhl kvantové nadvlády, ale ve skutečnosti algoritmus, který použili neměl žádný praktický účel. V podstatě všechny existující kvantové počítače jsou jen důkazem konceptů a my je ještě musíme použít k řešení skutečného problému, jako je prolomení šifrování.

I když my do podaří najít průlom a dosáhnout skutečné kvantové nadvlády, problémy se škálovatelností mohou zabránit tomu, aby byly kvantové počítače užitečné mimo laboratorní prostředí. S účinkem dekoherenceI nepatrné vibrace nebo změny teploty mohou způsobit selhání kvantového počítače. To by je v drtivé většině prostředí učinilo bezcennými a pro špatné herce by bylo obtížné je získat, natož použít.

Další velkou neznámou je, jak rychle mohou kvantové výpočty postupovat. Moorův zákon navrhuje zdvojnásobení počtu tranzistorů každé dva roky. Ale to nemusí nutně platit pro kvantové počítače.

Vzhledem ke komplikované elektronice používané v kvantových strojích je pravděpodobné, že se při pokusu o rozšíření kapacity setkáme s významnými překážkami. Můžeme být omezeni na stroje s malým počtem qubitů. Zkrátka i když my do postavit kvantový počítač, možná už desítky let nebude schopen dělat nic užitečného.

Co když dojde ke skoku v kvantových počítačích?

Pro argumentaci předpokládejme, že Google v příštích 6 měsících najde průlomovou techniku ​​pro ukládání qubitů. To umožňuje společnosti postavit škálovatelný kvantový počítač. A sérií nešťastných událostí se dostane do rukou špatného herce. Ochromilo by to kryptoměnu nadobro?

I kdyby k této zcela nepravděpodobné sérii událostí došlo, nemusí to být apokalyptická událost, kterou někteří předpovídají. Začněme rizikem, že soukromé klíče peněženky budou reverzně analyzovány.

Stávající osvědčené postupy stanoví, že peněženka by měla být použita jednou a poté by měly být všechny tokeny staženy do offline peněženky nebo do chladného úložiště.

Dokonce i kvantový počítač by potřeboval nějaký čas, aby prolomil soukromý klíč BTC peněženky. V tuto chvíli by to bylo jistě delší než průměrně 9 minut Bitcoinová transakce trvá. To znamená, že pokud uživatel dodržuje zavedené postupy, případní útočníci by měli najít pouze prázdné peněženky.

Je třeba poznamenat, že dostatečně výkonný kvantový počítač by teoreticky mohl prolomit stávající šifrování Bitcoinu před dokončením transakce. To je však nepravděpodobné ani ve střednědobém horizontu.

Vliv kvantových počítačů na konsensus Proof of Work (PoW) je trochu složitější.

Kvantový počítač na to bude potřebovat čas spustit všechny jeho výpočty než dojde k závěru. Mezitím všichni tradiční těžaři aktivně zkoušejí každou kombinaci, takže kvantový těžař bude muset doufat, že nikdo jiný již řešení nenašel. Navíc náklady na provoz kvantového počítače mohou převýšit zisky z pouhého paralelního provozu velkého množství tradičních počítačů.

I když tento argument poskytuje určitý komfort, ne každý se bude snažit těžit kryptoměnu z ekonomických důvodů. Pokud by špatný herec byl schopen pomocí kvantových počítačů důsledně ovládat 51 % sítě, mohl by toho využít ke kompletní delegitimizaci bitcoinu a dalších kryptoměn. V současné době by neexistovala žádná obrana proti tomuto druhu „iracionálního aktéra“, který se snaží poškodit technologii blockchainu z důvodů mimo přímý zisk.

Co dělá kryptosvět pro ochranu před kvantovými počítači?

I když je hrozba kvantových počítačů vzdálená, mnoho organizací ji bere vážně. V roce 2016 NIST vyhlásil soutěž vyvinout nové standardy kryptografie, které jsou navrženy tak, aby byly kvantově odolné. Tyto nové standardy by mohly být implementovány do stávajících kryptoměnových projektů pomocí hard forků. Mohli by tedy pomoci kvantově prokázat blockchain dříve, než budou kvantové počítače široce dostupné.

Existuje také řada projektů, které pracují na způsobech kvantové ochrany konkrétních blockchainů. Jedním z nejviditelnějších kandidátů je Kvantová odolná kniha (QRL), což je první implementace eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS) v reálném světě. Tento hašovací podpis by měl být pro kvantový počítač podstatně obtížnější prolomit než stávající šifrovací metody.

Dokonce i velké kryptoměny berou hrozbu vážně. Vývojáři Etherea již uvedli, že se budou vzdalovat kvantově zranitelné ECDSA šifrovací metody v Ethereu 2.0. Vývojáři si pohrávají s mnoha přístupy, které by mohly pomoci posílit kvantovou obranu kryptoměny.

Řešení Ethereum, včetně velmi očekávaného přechodu na Proof of Stake (PoS), však stále neřeší problém reverzního inženýrství privátních klíčů. I když vsadíte kryptoměnu, uživatel stále potřebuje odhalit svou veřejnou adresu, aby získal přístup. To je činí zranitelnými vůči útoku kvantového počítače.

Krypto společnost Particl věří, že má řešení: za studena. Tento přístup využívá adresy s více podpisy, což vám umožňuje používat vyhrazený sázkový počítač připojený k vaší mobilní peněžence. Zařízení vysílá veřejný klíč odlišný od klíče vaší mobilní peněženky a je téměř nemožné jej zpětně propojit. Je to podobné jako služby dvoufaktorové autentizace, které dnes nabízí mnoho technologických produktů.

Představa je děsivější než realita

Pomineme-li prozatím praktické aspekty, skutečnou hrozbou kvantových počítačů je reakce trhu. Většina investorů do kryptoměn (a přiznejme si to, novináři) ve skutečnosti kvantovým počítačům nerozumí. Pokud, a je to velké, získáme během příští dekády životaschopný škálovatelný kvantový počítač, učenci upadnou do šílenství šíření strachu a titulků předpovídajících smrt kryptoměny.

Tato reakce by mohla být pro kryptoměny škodlivější než samotné kvantové počítače. Mohlo by to vyvolat masivní výprodeje a podkopat pověst kryptoměny. S ohledem na to je důležité, aby krypto komunita podnikla rozumné kroky k boji proti kvantovým počítačům.

Stejně důležité je, že komunitě samotné potřebuje čas, aby pochopila realitu kvantových počítačů. Co umí a co neumí. Kvantové počítače jistě změní svět, ale s trochou přípravy a spoustou zdravého rozumu neznamenají konec kryptoměny, jak ji známe.

* Informace v tomto článku a uvedené odkazy slouží pouze pro obecné informační účely a neměly by představovat žádné finanční nebo investiční poradenství. Před finančním rozhodnutím vám doporučujeme udělat si vlastní průzkum nebo se poradit s odborníkem. Prosím, vezměte na vědomí, že neneseme odpovědnost za žádné ztráty způsobené jakýmikoli informacemi přítomnými na této webové stránce.