კვანტური გამოთვლები ეკონომიკური მოდელების გასაშვებად კრიპტო-ს მიღებაზე

მრავალი მოსაზრების მიხედვით, კვანტური გამოთვლა (QC), რომელიც იყენებს ატომურ „სპინს“ ელექტრული მუხტის ნაცვლად, რათა წარმოადგინოს თავისი ბინარული 1-ები და 0-ები, ვითარდება ექსპონენციალური სიჩქარით. თუ QC ოდესმე განხორციელდება მასშტაბით, ეს შეიძლება იყოს სიკეთე ადამიანური საზოგადოებისთვის, რაც ხელს შეუწყობს მოსავლის გაუმჯობესებას, უკეთესი მედიკამენტების დიზაინს და უსაფრთხო თვითმფრინავების ინჟინერიას, სხვა სარგებელს შორის. 

კრიპტო სექტორმაც შეიძლება მოგება მიიღოს. გასულ კვირას, მაგალითად, კანადის ბანკის დაკვეთით განხორციელებულმა პროექტმა მოახდინა კრიპტოვალუტის მიღების სიმულაცია კანადურ ფინანსურ ორგანიზაციებს შორის. კვანტური გამოთვლის გამოყენებით. 

„ჩვენ გვინდოდა გამოგვემოწმებინა კვანტური გამოთვლის ძალა კვლევით საქმეზე, რომლის გადაჭრაც ძნელია კლასიკური გამოთვლითი ტექნიკის გამოყენებით“, - თქვა მერიამ ჰაგიგიმ, კანადის ბანკის მონაცემთა მეცნიერების დირექტორმა პრესრელიზში. 

მაგრამ, სხვები შიშობენ, რომ კვანტურ გამოთვლას, მისი არაჩვეულებრივი „უხეში ძალის“ ძალის გათვალისწინებით, ასევე შეუძლია დაარღვიოს ბლოკჩეინის კრიპტოგრაფიული სტრუქტურა, რომელიც ემსახურებოდა ბიტკოინს.BTC) ასე კარგად მისი დაარსების დღიდან. მართლაც, ზოგიერთი ამბობს, რომ მხოლოდ დროის საკითხია, სანამ კვანტური კომპიუტერები შეძლებენ ამოიცნონ უზარმაზარი მარტივი რიცხვები, რომლებიც BTC-ის პირადი გასაღების ძირითადი შემადგენელი კომპონენტებია – თუკი არ არის შემუშავებული საწინააღმდეგო ზომები. 

ამ ხაზთან ერთად, ახლახან გამოქვეყნებული ნაშრომი გათვლილი რამდენი კვანტური სიმძლავრე იქნება საჭირო BTC პირადი გასაღების დუბლირებისთვის, ანუ „ფიზიკური კუბიტების რაოდენობა, რომელიც საჭიროა ბიტკოინის ქსელში გასაღებების 256-ბიტიანი ელიფსური მრუდის დაშიფვრისთვის“, როგორც განმარტავენ ნაშრომის ავტორებმა. ასოცირდება სასექსის უნივერსიტეტთან. 

რა თქმა უნდა, ეს ადვილი საქმე არ იქნება. ბიტკოინის ალგორითმი, რომელიც საჯარო გასაღებს პირად გასაღებად გარდაქმნის, არის „ერთი გზა“, რაც ნიშნავს, რომ მარტივია საჯარო გასაღების გამომუშავება პირადი გასაღებიდან, მაგრამ პრაქტიკულად შეუძლებელია კერძო გასაღების გამოყვანა საჯარო გასაღებიდან დღევანდელი კომპიუტერების გამოყენებით. 

გარდა ამისა, ეს ყველაფერი უნდა გაკეთდეს დაახლოებით 10 წუთში, საშუალო დროის განმავლობაში, როდესაც საჯარო გასაღები არის გამოვლენილი ან დაუცველი ბიტკოინის ქსელში. იგი ასევე ვარაუდობს, რომ საჯარო გასაღები არის BTC მისამართის იდენტური, როგორც ეს იყო ბიტკოინის ადრეულ დღეებში, სანამ ჩვეულებრივი პრაქტიკა გახდებოდა KECCAK ალგორითმის გამოყენება საჯარო გასაღებების „გახეხვისთვის“ BTC მისამართების გენერირებისთვის. შეფასებულია, რომ არსებული ბიტკოინის დაახლოებით მეოთხედი იყენებს გაუსწორებელ საჯარო გასაღებებს.

ამ შეზღუდვების გათვალისწინებით, ავტორების შეფასებით, 1.9 მილიარდი კუბიტი იქნება საჭირო ბიტკოინის ერთ კერძო გასაღების 10 წუთში შეღწევისთვის. კუბიტები, ან კვანტური ბიტები, კლასიკური გამოთვლების "ბიტების" ანალოგია. შედარებისთვის, დღეს პროტო-QC კომპიუტერების უმეტესობას შეუძლია გამოიძახოს 50-100 კუბიტი, თუმცა IBM-ის თანამედროვე Eagle კვანტურ პროცესორს შეუძლია მართოს 127 კუბიტი. 

სხვაგვარად რომ ვთქვათ, ეს არის 127 კუბიტი იმ 1.9 მილიარდის წინააღმდეგ, რომელიც საჭიროა ბიტკოინის უსაფრთხოების გასატეხად ფართომასშტაბიანი იონური კვანტური კომპიუტერის გამოყენებით, როგორც ეს შემოთავაზებულია AVS Quantum Science ნაშრომში.

მარკ ვებერი, კვანტური არქიტექტორი Universal Quantum-ში, სასექსის უნივერსიტეტის სპინ-აუტ ფირმა და ნაშრომის წამყვანი ავტორი, განაცხადა„ჩვენი სავარაუდო მოთხოვნა […] ვარაუდობს, რომ ბიტკოინი ამჟამად უსაფრთხოდ უნდა ჩაითვალოს კვანტური შეტევისგან, მაგრამ კვანტური გამოთვლითი ტექნოლოგიები სწრაფად ფართოვდება რეგულარული მიღწევებით, რომლებიც გავლენას მოახდენს ასეთ შეფასებებზე და მათ ძალიან შესაძლო სცენარად აქცევს მომდევნო 10 წლის განმავლობაში. 

საფრთხე რეალურია?

შეიძლება თუ არა ბიტკოინის უსაფრთხოება მართლაც გატეხილიყო? „ვფიქრობ, რომ კვანტურ კომპიუტერებს შეუძლიათ დაარღვიონ კრიპტოვალუტა“, უთხრა Cointelegraph-ს ტაკაია მიანო, მექანიკური ინჟინერიის პროფესორმა იაპონიის Ritsumeikan University-ში, „თუმცა, არა რამდენიმე წელიწადში, არამედ 10-20 წელიწადში.

Miyano ახლახან ხელმძღვანელობდა გუნდს, რომელმაც შეიმუშავა ქაოსზე დაფუძნებული ნაკადის შიფრი, რომელიც შექმნილია გაუძლოს ფართომასშტაბიანი კვანტური კომპიუტერების თავდასხმებს.

დევიდ ჩაუმმა, რომელიც შარშან Cointelegraph-ისთვის წერდა, განგაშიც ატეხა - არა მხოლოდ კრიპტოსთვის არამედ ფართო საზოგადოებისთვისაც:

„ალბათ ყველაზე საშინელი ინტერნეტზე ასე დამოკიდებული საზოგადოებისთვის, კვანტური დონის გამოთვლა საფრთხეში აყენებს ჩვენს ყველა ციფრულ ინფრასტრუქტურას. ჩვენი თანამედროვე ინტერნეტი აგებულია კრიპტოგრაფიაზე — კოდებისა და გასაღებების გამოყენება პირადი კომუნიკაციისა და მონაცემთა შენახვის უზრუნველსაყოფად.

იმავდროულად, კრიპტოვალუტებისთვის, როგორიცაა ბიტკოინი და ეთერი (ETH), ”ვისთვისაც ეს კონცეფცია ფუნდამენტურია, ერთი საკმარისად ძლიერი კვანტური კომპიუტერი შეიძლება ნიშნავდეს მილიარდობით დოლარის ღირებულების მოპარვას ან მთლიანად ბლოკჩეინის განადგურებას”, - განაგრძო ჩაუმმა.

არსებობს 4 მილიონზე მეტი BTC, რომლებიც პოტენციურად დაუცველია კვანტური შეტევის მიმართ, საკონსულტაციო ფირმა Deloitte. შეფასებით, რიცხვი, რომელიც მოიცავს მფლობელებს, რომლებიც იყენებენ გაუსწორებელ საჯარო გასაღებებს ან რომლებიც ხელახლა იყენებენ BTC მისამართებს, კიდევ ერთი არაგონივრული პრაქტიკა. მიმდინარე საბაზრო ფასებში, ეს არის დაახლოებით 171 მილიარდი დოლარი რისკის ქვეშ. 

Ბოლო: არის თუ არა ასიმეტრიული ინფორმაცია კრიპტოვალუტის ველური ფასის რყევას?

„პირადად მე ვფიქრობ, რომ ჩვენ არ შეგვიძლია კარგი შეფასების გაკეთება ამ მომენტში“ იმ დროის განმავლობაში, რაც დასჭირდება, სანამ კვანტურმა კომპიუტერებმა დაარღვიონ BTC-ის დაშიფვრა. უთხრა Cointelegraph-მა. მაგრამ, დღეს ბევრი ექსპერტი 10-15 წელს აფასებს, თქვა მან. ამ შეფასებებიდან ბევრი ასევე განკუთვნილია დაშიფვრის დარღვევისთვის დროის შეზღუდვის გარეშე. ამის გაკეთება 10 წუთში უფრო რთული იქნება.

სხვა კრიპტოვალუტები, და არა მხოლოდ ბიტკოინი, ასევე შეიძლება იყოს დაუცველი, მათ შორის კრიპტოვალუტების მტკიცებულების (PoS) ვალიდაციის მექანიზმებით; ბიტკოინი იყენებს სამუშაოს დადასტურების (PoW) პროტოკოლს. „თუ ბლოკჩეინის პროტოკოლი ავლენს საჯარო გასაღებებს საკმარისად დიდი ხნის განმავლობაში, ის ავტომატურად ხდება დაუცველი კვანტური შეტევების დროს“, განუცხადა Cointelegraph-ს მარეკ ნაროზნიაკმა, ფიზიკოსმა და ტიმ ბირნესის კვანტური კვლევის ჯგუფის წევრმა ნიუ-იორკის უნივერსიტეტში. „ეს შეიძლება თავდამსხმელს დაუშვას ტრანზაქციების გაყალბება ან ბლოკის მწარმოებლების ვინაობის იმიტირება PoS სისტემებისთვის“. 

მომზადების დრო

როგორც ჩანს, კრიპტო ინდუსტრიას შეიძლება ჰქონდეს დაახლოებით ათი წელი, რათა მოემზადოს QC პოტენციური შეტევისთვის და ეს გადამწყვეტია. ნაროზნიაკმა აღნიშნა:

„საკმარისზე მეტი დროა კვანტური უსაფრთხო კრიპტოგრაფიის სტანდარტების შემუშავებისთვის და ადეკვატური ჩანგლების შესამუშავებლად ამჟამად გამოყენებული ბლოკჩეინის პროტოკოლებისთვის“.

კითხვაზე, იყო თუ არა ის დარწმუნებული, რომ პოსტკვანტური კრიპტოგრაფია დროულად განვითარდება, რათა ხელი შეუშალოს ჰაკერებს 10 წუთიანი ბარიერის გარღვევამდე, Deloitte's Barmes-მა მიუთითა უფრო უახლესი ნაშრომი. თანაავტორობით Ethereum-ის ბლოკჩეინის კვანტურ რისკებზე, რომელიც აღწერს შეტევების ორ ტიპს: შენახვის შეტევას და ტრანზიტულ შეტევას. პირველი "ნაკლებად რთული შესასრულებელია, მაგრამ მისგან თავის დასაცავად, თქვენ სულაც არ გჭირდებათ კრიპტოგრაფიის ალგორითმის შეცვლა." მეორეს მხრივ, მან უთხრა Cointelegraph-ს:

„ტრანზიტული თავდასხმა ბევრად უფრო რთული შესასრულებელია და ასევე გაცილებით რთულია დაცვა. არსებობს რამდენიმე კანდიდატი ალგორითმი, რომლებიც, სავარაუდოდ, მდგრადია კვანტური შეტევების მიმართ. თუმცა, ყველა მათგანს აქვს შესრულების ხარვეზები, რომლებიც შეიძლება საზიანო იყოს ბლოკჩეინის გამოყენების და მასშტაბურობისთვის. ”

შეიარაღების რბოლა?

ის, რაც ამ სფეროში ვითარდება, როგორც ჩანს, არის ერთგვარი შეიარაღების რბოლა - რადგან კომპიუტერები უფრო მძლავრი იზრდებიან, საფრთხის დასაძლევად თავდაცვითი ალგორითმები უნდა შემუშავდეს. 

”ეს საერთო ნიმუში ჩვენთვის ნამდვილად არაფერია ახალი”, - თქვა ნაროზნიაკმა. ”ჩვენ ვხედავთ მას სხვა ინდუსტრიებშიც.” ინერგება ინოვაციები და სხვები ცდილობენ მათ მოპარვას, ამიტომ განვითარებულია მეკობრეობის დაცვის მექანიზმები, რომლებიც კიდევ უფრო ჭკვიანური ქურდობის მოწყობილობების პროვოცირებას ახდენს. 

„რაც ამ კვანტურად უსაფრთხო კრიპტოგრაფიის საქმეს ოდნავ განსხვავებულს ხდის არის ის, რომ კვანტური ალგორითმები უფრო მკვეთრ ცვლილებას აწესებენ. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს მოწყობილობები დაფუძნებულია სხვადასხვა ფიზიკაზე და გარკვეული პრობლემებისთვის ისინი გვთავაზობენ სხვადასხვა გამოთვლით სირთულეს, ”- დასძინა ნაროზნიაკმა.

მართლაც, QC იყენებს კვანტური მექანიკის უჩვეულო ხარისხს, რომლის დროსაც ელექტრონი ან ატომური ნაწილაკი შეიძლება იყოს ერთდროულად ორ მდგომარეობაში. კლასიკურ გამოთვლებში, ელექტრული მუხტი წარმოადგენს ინფორმაციას, როგორც 0 ან 1 და ის ფიქსირებულია, მაგრამ კვანტურ გამოთვლებში ატომური ნაწილაკი შეიძლება იყოს როგორც 0, ასევე 1, ან 1 და 1, ან 0 და a. 0 და ა.შ. თუ ამ უნიკალური თვისების გამოყენება შესაძლებელია, გამოთვლითი სიმძლავრე მრავალჯერ იფეთქებს და QC-ის განვითარება, დაწყვილებული შორის ალგორითმთან - პირველად აღწერილი 1994 წელს, როგორც თეორიული შესაძლებლობა, მაგრამ მალე გახდება ფართო რეალობა, ბევრის აზრით - ასევე საფრთხეს უქმნის. არღვევს RSA დაშიფვრას, რომელიც გამოიყენება ინტერნეტის დიდ ნაწილში, მათ შორის ვებსაიტებსა და ელფოსტაში. 

”დიახ, ეს არის ძალიან რთული და საინტერესო იარაღის რბოლა,” - განუცხადა მიანომ Cointelegraph-ს. კრიპტოსისტემებზე თავდასხმები - მათ შორის გვერდითი არხის შეტევები - უფრო და უფრო ძლიერი ხდება, კომპიუტერებზე და მათემატიკური ალგორითმების პროგრესის გამო, რომელიც მუშაობს მანქანებზე. ნებისმიერი კრიპტოსისტემა შეიძლება მოულოდნელად დაირღვეს წარმოუდგენლად ძლიერი ალგორითმის გამოჩენის გამო“.

ფინანსური ურთიერთობების სიმულაცია 

სულაც არ უნდა ვივარაუდოთ, რომ კვანტური გამოთვლის გავლენა კრიპტო სექტორზე იქნება სრულიად მავნე. სამუელ მუგელმა, Multiverse Computing-ის მთავარმა ტექნოლოგიების ოფიცერმა, ფირმა, რომელიც ხელმძღვანელობდა ზემოთ მოხსენიებულ პროგრამას კანადის ბანკში, განმარტა, რომ პილოტში მათ შეძლეს ფინანსური ურთიერთობების ქსელის სიმულაცია, რომელშიც გადაწყვეტილებები, რომლებიც შეიძლება ერთმა ფირმამ მიიღო, იყო. დიდად არის დამოკიდებული სხვა ფირმების გადაწყვეტილებებზე, რაც შემდგომში განმარტავს Cointelegraph-ს:

„თამაშის თეორიის მსგავსი ქსელების გადაჭრა ნორმალური სუპერკომპიუტერებისთვის ძალიან რთულია, რადგან უფრო ოპტიმალური ქცევები შეიძლება შეუმჩნეველი იყოს. კვანტურ კომპიუტერებს აქვთ ამ ტიპის პრობლემების უფრო ეფექტურად გამკლავების გზები.”

კვანტურ მექანიკაზე დაფუძნებული მოწყობილობები პოტენციურად გვთავაზობენ სხვა უნიკალურ შესაძლებლობებს, დასძინა ნაროზნიაკმა: „მაგალითად, კლასიკური მდგომარეობებისგან განსხვავებით, კვანტური მდგომარეობების კოპირება შეუძლებელია. თუ ციფრული ტოკენები წარმოდგენილი იქნებოდა კვანტური მდგომარეობების გამოყენებით, კლონირების გარეშე თეორემა ავტომატურად დაიცავს მათ ორმაგი დახარჯვისგან.

Ბოლო: კრიპტო განიხილება, როგორც „ფულის მომავალი“ ინფლაციაში ჩავარდნილ ქვეყნებში

კვანტური ჩახლართულობა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას კვანტური ჭკვიანი კონტრაქტების უზრუნველსაყოფად, თქვა ნაროზნიაკმა. „კონტრაქტის შესრულებისას ჟეტონები შეიძლება იყოს ჩახლართული, რაც ორივე მხარეს დაუცველს გახდის საბოლოო დანაკარგის მიმართ, თუ ჭკვიანი კონტრაქტი არ შესრულდება ისე, როგორც შეთანხმებული იყო“.

პოსტკვანტური კრიპტოგრაფიის განვითარება

მთლიანობაში, კვანტური გამოთვლების საფრთხე კრიპტოვერსისთვის რეალური ჩანს, მაგრამ უზარმაზარი ძალა იქნება საჭირო კრიპტო კრიპტოგრაფიის დასარღვევად და ჰაკერებს ასევე მოუწევთ იმუშაონ მკაცრი დროის შეზღუდვით - მხოლოდ 10 წუთი უნდა შეაღწიონ BTC-ის პირად გასაღებში. მაგალითად. ბიტკოინის ელიფსური მრუდის დაშიფვრის დარღვევის რეალობას კვანტური გამოთვლების გამოყენებით, სულ მცირე ათი წელი მაინც რჩება. მაგრამ, ინდუსტრიამ უნდა დაიწყოს ახლა შემაკავებელი საშუალებების განვითარება. „მე ვიტყოდი, რომ დროულად უნდა ვიყოთ მზად, მაგრამ ამაზე სერიოზულად უნდა დავიწყოთ მუშაობა“, - თქვა ბარმესმა.

სინამდვილეში, არსებითი კვლევები ახლა მიმდინარეობს „პოსტკვანტურ კრიპტოში“, განუცხადა ბერკლის კალიფორნიის უნივერსიტეტის კომპიუტერული მეცნიერების განყოფილების პროფესორმა დოუნ სონგმა Cointelegraph-ს და დასძინა:

„მნიშვნელოვანია, რომ ჩვენ განვავითაროთ კვანტური რეზისტენტული ან პოსტკვანტური კრიპტოგრაფია, რათა ალტერნატივები მზად გვქონდეს, როცა კვანტური კომპიუტერები საკმარისად მძლავრი იქნება სინამდვილეში.