В чем разница между криптовалютой и квантовыми вычислениями

Квантовые вычисления способны обрабатывать несколько задач одновременно, обеспечивая повышенную вычислительную мощность для решения более сложных задач.

Он угрожает взломать криптографические алгоритмы, обеспечивающие безопасность криптовалют, и раскрыть закрытые ключи, используемые для доступа к криптовалютным средствам, хранящимся в кошельках.

Влияние квантовых вычислений на блокчейн вызывает беспокойство, поскольку механизмы консенсуса могут быть легко взломаны, а смарт-контракты — скомпрометированы.

Квантовые компьютеры могут появиться к 2030 году, но для защиты от этой угрозы уже разрабатываются квантово-устойчивые криптовалюты.

Квантовые вычисления готовы произвести революцию в технологиях. Шаг вперед в вычислительной мощности действительно экстраординарен. Фактически, Google оценивает, что ее последние квантовые достижения в 241 миллион раз мощнее предыдущих моделей и способны мгновенно выполнять задачи, которые обычно заняли бы 47 лет.

Полное влияние квантовых вычислений на криптовалюту вызывает огромную озабоченность в отрасли. Как только квантовые вычисления будут полностью разработаны, они смогут взломать криптографию, лежащую в основе цифровых валют, за считанные минуты.

Представьте себе компьютер, который молниеносно быстр и невероятно умен в обработке информации. Для работы он использует биты, которые похожи на крошечные переключатели, установленные на 0 или 1, для обработки информации. Квантовые вычисления — это усиленная версия этого, использующая специальные биты, называемые кубитами.

В отличие от обычных битов, кубиты могут быть и 0, и 1 одновременно, благодаря изобретению, называемому суперпозицией. Это как подбрасывание монеты: и орел, и решка, пока вы это не остановите.

Кубиты также могут быть связаны друг с другом посредством запутывания. Это явление, при котором состояние одного кубита мгновенно влияет на другой, независимо от того, насколько далеко они находятся друг от друга. Это как иметь два волшебных кубика: когда вы их бросаете, всегда выпадает одно и то же число — даже если один находится на Земле, а другой на Марсе.

Суперпозиция и запутанность — сложные для понимания теории, но они являются огромными шагами вперед в вычислительной технике. Они дают кубитам возможность обрабатывать несколько возможностей одновременно, чтобы решать проблемы гораздо быстрее. Для криптографии информация о кодировании, лежащая в основе криптовалюты, является революционной.

Квантовые вычисления кажутся открытием безграничной вычислительной мощности, но это может представлять катастрофическую угрозу для криптовалюты. Итак, далее пришло время обсудить безопасность криптовалюты и квантовые вычисления.

Концепция квантовых компьютеров была предложена Ричардом Фейнманом в 1982 году, прежде чем Питер Шоу показал, как их можно использовать для взлома шифрования в 1994 году. Она старше криптографии.

Мощь квантовых вычислений позволяет компьютерам выполнять задачи, которые ранее были невозможны или которые занимали непрактично много времени. Этот шаг вперед в вычислительной мощности может сломать  алготримы  защиты криптовалюты . Обычные компьютеры просто не обладают достаточной вычислительной мощностью, чтобы взломать алгоритмы, защищающие криптовалюты, хотя  квантовые вычисления потенциально могут взломать их мгновенно.

Криптовалюты полагаются на публичные и приватные ключи для транзакций в блокчейнах . В настоящее время невозможно выработать приватный ключ из публичного ключа. Квантовые вычисления могут поставить под угрозу это с их способностью решать дискретные логарифмы и целочисленную факторизацию.

Если  такое  шифрование можно  будет взломать, это даст доступ к закрытым ключам и позволит тем, у кого есть квантовые вычисления, получить доступ и украсть криптокошельки . По сути, это сделает всю отрасль бесполезной.

И если этого недостаточно, то под угрозой находится сама суть блокчейна, поэтому вам необходимо понимать более широкую борьбу блокчейна и квантовых вычислений.

Влияние квантовых вычислений на технологию блокчейна

Технология блокчейн стала огромным прорывом в сетевой безопасности благодаря распределенным реестрам. Блокчейны полагаются на мощность множества (сотни или тысячи) компьютеров. Единой точки отказа не существует, и чтобы ее атаковать, вам нужно контролировать 51% вычислительной мощности сети.

В случае с крупнейшими блокчейнами, такими как Bitcoin, это невозможно, если только не будет использован квантовый компьютер для подрыва безопасности, чтобы взять под контроль и начать изменять блоки и истории транзакций.

Если этого было бы недостаточно, это также повлияло бы на распределение мощности сети. Есть еще битва квантовых вычислений против майнинга криптовалют. Квантовые компьютеры могли бы легче решать головоломки механизмов консенсуса, такие как доказательство работы ( PoW ) , используемые для проверки и майнинга новых блоков блокчейна. И последний гвоздь в крышку гроба: безопасность смарт-контрактов может быть скомпрометирована.

Однако квантовые вычисления не станут концом технологии блокчейн. Хэш-функции, используемые в технологии блокчейн для шифрования, целостности данных и безопасности, обладают большей устойчивостью к квантовым компьютерам.

Хэш-функции используют математические алгоритмы для преобразования переменного количества символов в фиксированное количество символов. Это похоже на то, как если бы вы бросали данные — например, пароли — в блендер и смешивали их для получения уникального результата, называемого хешем.

Это считается квантово-устойчивым, поскольку хэш-функция не использует те же математические проблемы, которые квантовая может сломать, например, факторизацию простых чисел. Однако есть теории, что алгоритм Гровера может угрожать хэш-функции.

IBM разработала квантово-безопасные криптографические алгоритмы ML-KEM, ML-DSA и SLH-DSA, чтобы помочь службам кибербезопасности защитить себя от мощи квантовых технологий.

Технологии никогда не стоят на месте. В то время как квантовые вычисления угрожают оригинальным криптовалютам, таким как Bitcoin и Ether, разрабатываются новые криптовалюты, утверждающие, что они квантово-безопасны.

Самый заметный проект — Quantum Resistant Ledger (QRL), полнофункциональный квантово-устойчивый блокчейн-протокол. Он использует специальную цифровую подпись, называемую eXtended Merkle Signature Scheme (XMSS). Это как одноразовый замок, который квантовые компьютеры не могут легко взломать. Подпись XMSS можно использовать только один раз, поэтому каждый раз, когда вы совершаете транзакцию, создается новая подпись (замок). Это затрудняет ее вычисление даже для квантовых вычислений.

Кубиты квантовых вычислений очень чувствительны к окружающей среде, и даже небольшие изменения приводят к потере ими квантовых свойств. Эту проблему отрасль пытается решить.

Изменение блокчейнов: переход на квантово-устойчивую криптовалюту по мере ее появления — лучшая защита от квантовых угроз. Поскольку мир приближается к квантовым технологиям, это может быть даже сильной инвестиционной стратегией — удерживать эти криптовалюты впереди возможной рыночной тенденции.

Кошельки с мультиподписью: Кошельки с мультиподписью обеспечивают дополнительный уровень безопасности, поскольку для доступа к вашим криптовалютам требуется раскрытие нескольких зашифрованных ключей.

Холодное хранение: использование лучших практик хранения, таких как холодное хранение, помогает снизить уязвимости, сохраняя вашу криптовалюту в автономном режиме.

Регулярные обновления: следите за обновлениями прошивки кошелька, которые регулярно обновляются для улучшения мер безопасности.

Квантово-устойчивые кошельки: долгосрочное квантово-устойчивое хранилище уже находится в разработке, например, Anchor Wallet, который может помешать людям использовать квантовые вычисления для взлома криптовалют.

Оригинальные криптовалюты могут оказаться под угрозой, если не смогут адаптировать свое шифрование. Например, квантовые вычисления и Bitcoin могут стать большой проблемой; некоторые расчеты предсказывают, что Bitcoin может быть взломан всего за 30 минут квантовым компьютером — страшная мысль для криптовалюты, на которой крутится более 1 триллиона долларов, что также отражается на будущем квантовых вычислений и Ethereum.

Гонка за разработку квантово-устойчивых блокчейнов

Неясно, как именно квантовые вычисления влияют на криптовалюту, но угрозы квантовых вычислений для криптовалюты нельзя недооценивать. Прямо сейчас квантовые вычисления все еще находятся в стадии разработки, и оценки того, когда они будут доступны, варьируются от 2030 до 2050 года. Таким образом, технология еще не совсем готова. Это дает криптовалюте время, необходимое для адаптации и сохранения безопасности.

Конечно, отрасль не спит, увеличивая инвестиции в разработку квантово-устойчивых технологий и квантовых вычислений в криптоисследованиях. Не следует забывать, что это угроза для всей кибербезопасности, даже банков и правительств, которые полагаются на традиционные методы шифрования.