Ինչու քվանտային հաշվարկը դեռևս վտանգ չի ներկայացնում կրիպտոյի համար

Քվանտային հաշվարկները վերջին տարիներին մտահոգություններ են առաջացրել կրիպտոարժույթի և բլոկչեյն տեխնոլոգիաների ապագայի վերաբերյալ: Օրինակ, սովորաբար ենթադրվում է, որ շատ բարդ քվանտային համակարգիչները մի օր կկարողանան կոտրել ներկայիս կոդավորումը՝ անվտանգությունը դարձնելով լուրջ մտահոգություն բլոկչեյն տարածության օգտատերերի համար:

The SHA-256 ծածկագրային արձանագրություն Բիթքոյն ցանցի անվտանգության համար օգտագործվող այսօրվա համակարգիչները ներկայումս անխախտելի են: Այնուամենայնիվ, փորձագետները կանխատեսել որ մեկ տասնամյակի ընթացքում քվանտային հաշվարկը կկարողանա կոտրել գոյություն ունեցող գաղտնագրման արձանագրությունները:

Ինչ վերաբերում է այն հարցին, թե արդյոք սեփականատերերը պետք է անհանգստանան, որ քվանտային համակարգիչները վտանգ են ներկայացնում կրիպտոարժույթի համար, Յոհան Պոլեցակը, QAN Platform-ի գլխավոր տեխնոլոգիական պատասխանատուն, որը շերտ-1 բլոկչեյն հարթակ է, Cointelegraph-ին ասաց.

«Միանշանակ. Էլիպսային կորի ստորագրությունները, որոնք այսօր սնուցում են բոլոր հիմնական բլոկչեյններին, և որոնք ապացուցված են, որ խոցելի են QC հարձակումներից, կկոտրվեն, ինչը ՄԻԱԿ նույնականացման մեխանիզմն է համակարգում: Երբ այն կոտրվի, բառացիորեն անհնար կլինի տարբերակել դրամապանակի օրինական սեփականատիրոջը և մեկի ստորագրությունը կեղծած հաքերին»:

Եթե ​​ներկայիս գաղտնագրային հեշ ալգորիթմները երբևէ կոտրվեն, դա խոցելի է դարձնում հարյուրավոր միլիարդավոր թվային ակտիվները չարամիտ գործող անձանց կողմից գողության համար: Այնուամենայնիվ, չնայած այս մտահոգություններին, քվանտային հաշվարկը դեռ երկար ճանապարհ ունի անցնելու մինչև բլոկչեյն տեխնոլոգիայի համար կենսունակ սպառնալիք դառնալը: 

Ի՞նչ է քվանտային հաշվարկը:

Ժամանակակից համակարգիչները մշակում են տեղեկատվությունը և կատարում հաշվարկներ՝ օգտագործելով «բիթեր»: Ցավոք, այս բիթերը չեն կարող միաժամանակ գոյություն ունենալ երկու տեղանքում և երկու տարբեր վիճակներում:

Փոխարենը, համակարգչի ավանդական բիթերը կարող են կամ ունենալ 0 կամ 1 արժեք: Լավ անալոգիա է լույսի անջատիչի միացումը կամ անջատումը: Հետևաբար, եթե կան զույգ բիթ, օրինակ, այդ բիթերը ցանկացած պահի կարող են պահել միայն չորս պոտենցիալ համակցություններից մեկը՝ 0-0, 0-1, 1-0 կամ 1-1:

Ավելի պրագմատիկ տեսանկյունից, դրա հետևանքն այն է, որ միջին համակարգչից, ամենայն հավանականությամբ, բավական ժամանակ կպահանջվի բարդ հաշվարկներն ավարտելու համար, մասնավորապես՝ դրանք, որոնք պետք է հաշվի առնեն յուրաքանչյուր հնարավոր կոնֆիգուրացիան:

Քվանտային համակարգիչները չեն գործում նույն սահմանափակումների ներքո, ինչ ավանդական համակարգիչները: Փոխարենը, նրանք օգտագործում են մի բան, որը կոչվում է քվանտային բիթ կամ «քուբիթ», այլ ոչ թե ավանդական բիթ: Այս քյուբիթները կարող են միաժամանակ գոյություն ունենալ 0 և 1 վիճակներում:

Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, երկու բիթերը կարող են միաժամանակ պահել միայն չորս հնարավոր համակցություններից մեկը: Այնուամենայնիվ, մեկ զույգ քյուբիթները կարող են միաժամանակ պահել բոլոր չորսը: Եվ հնարավոր տարբերակների թիվը երկրաչափականորեն աճում է յուրաքանչյուր լրացուցիչ քյուբիթի հետ:

Վերջերս. Ինչ է նշանակում Ethereum Merge-ը բլոկչեյնի շերտ-2 լուծումների համար

Որպես հետևանք, քվանտային համակարգիչները կարող են իրականացնել բազմաթիվ հաշվարկներ՝ միաժամանակ հաշվի առնելով մի քանի տարբեր կոնֆիգուրացիաներ: Օրինակ, հաշվի առեք 54-qubit Sycamore պրոցեսոր որ Google-ը մշակել է: Այն կարողացավ կատարել հաշվարկը 200 վայրկյանում, որի համար աշխարհի ամենահզոր սուպերհամակարգիչին կպահանջվեր 10,000 տարի:

Պարզ ասած, քվանտային համակարգիչները շատ ավելի արագ են, քան ավանդական համակարգիչները, քանի որ նրանք օգտագործում են քյուբիթներ՝ միաժամանակ մի քանի հաշվարկներ կատարելու համար: Բացի այդ, քանի որ քյուբիթները կարող են ունենալ 0, 1 կամ երկուսն էլ արժեք, դրանք շատ ավելի արդյունավետ են, քան ներկայիս համակարգիչների կողմից օգտագործվող երկուական բիթային համակարգը:

Քվանտային հաշվողական հարձակումների տարբեր տեսակներ

Այսպես կոչված պահեստավորման հարձակումները ներառում են չարամիտ կողմը, որը փորձում է կանխիկ գումար գողանալ՝ կենտրոնանալով բլոկչեյնի ենթակա հասցեների վրա, ինչպիսիք են այն հասցեները, որտեղ դրամապանակի հանրային բանալին տեսանելի է հանրային մատյանում:

Չորս միլիոն բիթքոյն (BTC), կամ ամբողջ ԲԹՋ-ի 25%-ը, խոցելի են հարձակման համար քվանտային համակարգչի միջոցով՝ սեփականատերերի կողմից չհաշված հանրային բանալիներ կամ ԲԹՋ հասցեներ նորից օգտագործելու պատճառով: Քվանտային համակարգիչը պետք է բավականաչափ հզոր լինի, որպեսզի վերծանի մասնավոր բանալին չհաշված հանրային հասցեից: Եթե ​​մասնավոր բանալին հաջողությամբ վերծանվի, ապա չարամիտ դերասանը կարող է գողանալ օգտատիրոջ միջոցները անմիջապես նրանց դրամապանակից:

Այնուամենայնիվ, փորձագետները ակնկալել, որ պահանջվող հաշվողական հզորությունը այս հարձակումներն իրականացնելը միլիոնավոր անգամ ավելի շատ կլինի, քան ներկայիս քվանտային համակարգիչները, որոնք ունեն 100 քյուբիթից պակաս: Այնուամենայնիվ, քվանտային հաշվարկների ոլորտում հետազոտողները ենթադրել են, որ օգտագործվող քյուբիթների թիվը կարող է. հասնել առաջիկա տասը տարիների ընթացքում 10 մլն.

Այս հարձակումներից իրենց պաշտպանվելու համար կրիպտո օգտատերերը պետք է խուսափեն հասցեների վերօգտագործումից կամ իրենց միջոցները տեղափոխելուց այն հասցեներով, որտեղ հանրային բանալին չի հրապարակվել: Սա տեսականորեն լավ է հնչում, բայց այն կարող է չափազանց հոգնեցուցիչ լինել ամենօրյա օգտագործողների համար:

Հզոր քվանտային համակարգչի հասանելիություն ունեցող անձը կարող է փորձել գումար գողանալ տարանցիկ բլոկչեյն գործարքից՝ տարանցիկ հարձակում գործարկելով: Քանի որ այն վերաբերում է բոլոր գործարքներին, այս հարձակման շրջանակը շատ ավելի լայն է: Այնուամենայնիվ, դրա իրականացումն ավելի դժվար է, քանի որ հարձակվողը պետք է ավարտի այն նախքան հանքագործները կարողանան իրականացնել գործարքը:

Շատ հանգամանքներում հարձակվողը ունի ոչ ավելի, քան մի քանի րոպե՝ կապված Bitcoin-ի և Ethereum-ի նման ցանցերում հաստատման ժամանակի հետ: Նման հարձակում իրականացնելու համար հաքերներին անհրաժեշտ են նաև միլիարդավոր քյուբիթներ, ինչը շատ ավելի ցածր է դարձնում տարանցիկ հարձակման ռիսկը, քան պահեստային հարձակումը: Այնուամենայնիվ, դա դեռ մի բան է, որը օգտվողները պետք է նկատի ունենան:

Հարձակումներից պաշտպանվելը տրանսպորտում հեշտ գործ չէ: Դա անելու համար անհրաժեշտ է փոխել բլոկչեյնի հիմքում ընկած ծածկագրային ստորագրության ալգորիթմը, որը դիմացկուն է քվանտային հարձակմանը:

Քվանտային հաշվարկներից պաշտպանվելու միջոցառումներ

Դեռևս զգալի աշխատանք կա անելու քվանտային հաշվարկների հետ, նախքան այն կարող է համարվել վստահելի սպառնալիք բլոկչեյն տեխնոլոգիայի համար: 

Բացի այդ, բլոկչեյն տեխնոլոգիան, ամենայն հավանականությամբ, կզարգանա քվանտային անվտանգության խնդիրը լուծելու համար, քանի դեռ քվանտային համակարգիչները լայնորեն հասանելի կլինեն: Արդեն կան IOTA-ի նման կրիպտոարժույթներ, որոնք օգտագործում են Ուղղորդված ացիկլիկ գրաֆիկ (DAG) տեխնոլոգիա, որը համարվում է քվանտակայուն: Ի տարբերություն բլոկների, որոնք կազմում են բլոկչեյնը, ուղղորդված ացիկլիկ գրաֆիկները կազմված են հանգույցներից և նրանց միջև կապերից: Այսպիսով, կրիպտո գործարքների գրառումները ունենում են հանգույցների ձև: Այնուհետև այս փոխանակումների գրառումները դրվում են մեկը մյուսի վրա:

Block վանդակաճաղը DAG-ի վրա հիմնված ևս մեկ տեխնոլոգիա է, որը քվանտակայուն է: Blockchain ցանցերը, ինչպիսին է QAN Platform-ը, օգտագործում են տեխնոլոգիան՝ ծրագրավորողներին հնարավորություն տալու համար ստեղծել քվանտակայուն խելացի պայմանագրեր, ապակենտրոնացված հավելվածներ և թվային ակտիվներ: Ցանցային ծածկագրությունը դիմացկուն է քվանտային համակարգիչներին, քանի որ այն հիմնված է մի խնդրի վրա, որը քվանտային համակարգիչը կարող է հեշտությամբ լուծել: Այն անուն Այս խնդրին տրված է ամենակարճ վեկտորի խնդիրը (SVP): Մաթեմատիկորեն, SVP-ն բարձրաչափ վանդակում ամենակարճ վեկտորը գտնելու հարց է:

Վերջերս. ETH Merge-ը կփոխի, թե ինչպես են ձեռնարկությունները դիտարկում Ethereum-ը բիզնեսի համար

Ենթադրվում է, որ SVP-ն դժվար է լուծել քվանտային համակարգիչների համար՝ քվանտային հաշվարկների բնույթի պատճառով: Միայն այն դեպքում, երբ քյուբիթների վիճակները լիովին հավասարեցված են, սուպերպոզիցիոն սկզբունքը կարող է օգտագործվել քվանտային համակարգչի կողմից: Քվանտային համակարգիչը կարող է օգտագործել սուպերպոզիցիոն սկզբունքը, երբ քյուբիթների վիճակները կատարելապես հավասարեցված են: Այնուհանդերձ, այն պետք է դիմի հաշվարկման ավելի սովորական մեթոդների, երբ պետությունները չեն: Արդյունքում, քվանտային համակարգիչը շատ քիչ հավանական է, որ հաջողվի լուծել SVP-ն: Ահա թե ինչու ցանցի վրա հիմնված գաղտնագրումն ապահով է քվանտային համակարգիչների դեմ:

Նույնիսկ ավանդական կազմակերպությունները քայլեր են ձեռնարկել դեպի քվանտային անվտանգություն: JPMorgan-ը և Toshiba-ն միավորվել են զարգացման համար քվանտային բանալիների բաշխում (QKD), լուծում, որը նրանք պնդում են, որ քվանտակայուն է։ Քվանտային ֆիզիկայի և կրիպտոգրաֆիայի կիրառմամբ՝ QKD-ն հնարավորություն է տալիս երկու կողմերին առևտուր անել գաղտնի տվյալները՝ միաժամանակ կարողանալով բացահայտել և ձախողել գործարքը գաղտնալսելու երրորդ կողմի ցանկացած ջանք: Հայեցակարգը դիտարկվում է որպես պոտենցիալ օգտակար անվտանգության մեխանիզմ հիպոթետիկ բլոկչեյն հարձակումների դեմ, որոնք ապագայում կարող են իրականացնել քվանտային համակարգիչները: