Як Крипто має підготуватися до «квантової переваги» Google?

«Квантова перевага». Цей термін надихає на зображення гігантського суперкомп’ютера зі світовим мозком, який може порахувати SAND на кожному пляжі Землі. Але що робитьОфіційна претензія Google верховенство означає і як практичні квантові обчислення змінять світ Крипто?

Після а місяць спекуляцій, Google оголосив, що створив і протестував 54-кубітний квантовий процесор під назвою «Sycamore». Процесор, який LOOKS так, ніби він вкритий звивистою масою змій у своїй суперохолодженій кріокамері, зміг виконати складне обчислення за 200 секунд. Не така вже й велика справа, чи не так?

«З вимірювань у нашому експерименті ми визначили, що найшвидшому суперкомп’ютеру в світі знадобиться 10 000 років, щоб створити подібний результат», — написали творці Sycamore у блозі.

Квантові процесори працюють за допомогою суперпозиції та заплутування. Ця дивна квантова поведінка фактично дозволяє квантовому чіпу обробляти величезні обсяги даних одночасно. Щоб краще зрозуміти це, уявіть, що, як Доктор Стрендж, квантовий процесор може «бачити» всі можливі результати одночасно, а потім, статистично, вибирати найбільш імовірну відповідь. Це означає, що трудомісткі програми, як-от розкладання великих чисел на множники, тобто пошук двох великих чисел, які при перемноженні утворюють ще одне велике число, є тривіальними для квантового комп’ютера.

У цих машинах немає нічого нового. Послуги як Стрибок D-Wave дозвольте будь-кому писати програми для хмарного квантового комп’ютера на Python, подвиг, який здається науковою фантастикою. Однак у випадку з Google компанія досягла «квантової переваги» майже над усіма існуючими машинами – твердження, яке теоретично означає досить багато, а на практиці – дуже мало.

Квантова перевага означає, що Google зміг виконати обчислення, які неможливо виконати на традиційному комп’ютерному обладнанні. Іншими словами, жоден «класичний» комп’ютер – від найшвидшого мейнфрейму до Atari 800XL – ніколи не зможе завершити обчислення протягом розумного часу, тобто до теплової смерті Всесвіту або 10 000 років, залежно від того, що настане раніше.

«З першим квантовим обчисленням, яке неможливо імітувати на класичному комп’ютері, ми відкрили нову сферу обчислень, яку потрібно досліджувати», — пишуть дослідники.

Однак не все це голови галактики та штучний інтелект. По-перше, незрозуміло, чи правильні твердження Google, тому що, щоб перевірити, чи досягли вони квантової переваги, їм потрібно буде запустити ту саму задачу на класичних комп’ютерах, що, теоретично, займе 10 000 років. Крім того, проблеми, які ви традиційно можете вирішити на квантовому комп’ютері , T зовсім практичні. Квантові комп’ютери чудово знаходять найкоротший шлях у багатовузловій мережі, але не дуже добре грають у Doom. Тож порівняння ніколи не відбувається між яблуками.

Але що означає квантова перевага для Крипто та Крипто , де наявність високоефективної машини дає вам перевагу над усіма іншими?

Квантовий стрибок

Найбільша небезпека для блокчейн-мереж від квантових обчислень полягає в їх здатності зламати традиційне шифрування.

Якби ви хотіли справді зруйнувати криптовалюти, ви б націлили квантовий комп’ютер на SHA-256 – популярний алгоритм хешування, який створює 32-байтові «хеші» паролів, фактично перетворюючи їх на нечитабельну тарабарщину (а саме: "5e884898da28047151d0e56f8dc6292773603d0d6aabbdd62a11ef721d1542d8" - це "пароль").

Фахівці з квантових обчислень розглядають SHA-256 як казенну канарку у вугільній шахті. Коли справжній квантовий експлойт почне вторгатися в системи по всьому світу, дослідники знатимуть, що потрібно панікувати.

"Квантові обчислення вплинуть на багато форм шифрування, включаючи SHA-256, який використовує Bitcoin. Оскільки Bitcoin має цінність, люди матимуть більше стимулів атакувати його. Однак я вважаю, що багато простіших алгоритмів шифрування будуть зламані першими, і це сповістить спільноту про те, що настав час змін", - сказав Патрік DAI, засновник і генеральний директор QTUM, орієнтованого на бізнес постачальника блокчейнів, додавши:

«Злам SHA-256 — це T те, що відбувається миттєво. Ми отримаємо багато попереджень. Зрештою майнери заплатять ціну, коли відбудеться перехід, оскільки вони застрягли на несумісному апаратному забезпеченні, але Bitcoin продовжить розвиватися».

Зрештою дослідники вважають, що ми на шляху до зламу алгоритмів хешування та навіть асиметричних криптографічних систем, які живлять наші відкритий і закритий ключі.

«Квантові обчислення змусять усі криптовалюти адаптуватися до нових алгоритмів підпису, оскільки поточні (ті, що також використовуються Bitcoin та Ethereum ) виявилися вразливими до підробки підпису», — сказав Йоганн Полецак, технічний директор QAN, творець нібито квантово стійкого блокчейна.

Віталік Бутерін, зі свого боку, T налаштований на квантові обчислення.

«Моє враження від нещодавньої квантової переваги в одному реченні полягає в тому, що для реальних квантових обчислень це те, що водневі бомби для ядерного синтезу», — написав він. «Доказ того, що явище та здатність видобувати з нього силу існують, але все ще далекі від спрямованого використання на корисні речі».

«Асиметрична криптографія покладається на пари ключів, а саме на приватний і відкритий ключ. Відкриті ключі можна обчислити на основі їхнього приватного відповідника, але не навпаки. Це пов’язано з неможливістю певних математичних проблем. Квантові комп’ютери більш ефективні в досягненні цього за величинами, і якщо обчислення виконується в інший спосіб (ми могли б обчислити приватні ключі З відкритих ключів), то вся схема ламається. Це перевірено, і нам потрібно лише більше кубітів і стабільності в цих системах, які постійно вдосконалюються", - сказав він.

Девід Чаум, творець Praxxis, вважає, що системи підтвердження роботи будуть більш стійкими до квантових атак, навіть якщо гаманці та ключі такими T будуть.

«Алгоритми хешування в протоколах Proof of Work (PoW), які вимагають майнінгу, загалом стійкі до квантових обчислень», — сказав він. «Більш вірогідним кутом атаки противника з квантовим комп’ютером є порушення безпеки гаманців у протоколах PoW або Proof of Stake (PoS).»

Квантові комп’ютери можуть використовувати те, що називається Алгоритм Шоращоб розкласти довгі цілі числа, які використовуються криптовалютами для захисту гаманців. Очікується, що будь-який гравець, здатний використовувати квантові обчислення для зламу RSA – криптографічного стандарту для більшості популярних платформ – ймовірно, KEEP .

«Враховуючи непередбачуваність наукового прогресу та ймовірність секретності, прогнозувати, коли саме квантові комп’ютери зламають блокчейн- Крипто, є дурним завданням», — сказав Чаум. «Зважаючи на це, хоча бар’єри для розробки квантового комп’ютера важко подолати, немає доказів того, що вони непереборні».

Він додав:

«ONE разу незабаром буде створено квантовий комп’ютер, здатний використовувати алгоритм Шора для перемоги над багатьма криптосистемами. Спільнота блокчейнів була б безглуздою ігнорувати цю загрозу до настання цього дня. АНБ наказало державним установам припинити роботу над квантово-чутливими криптосистемами більше чотирьох років тому. АНБ серйозно ставиться до квантових обчислень. Ми повинні також».

Суть проста: як тільки квантова перевага почне торкатися реалізацій реального світу, включно з Крипто , все зникне. Єдиний спосіб зменшити збиток – бути готовим.

«У випадку з Bitcoin, якщо хтось має можливості квантового обчислення раніше за інших, він може почати переміщувати деякі великі баланси в Bitcoin до того, як мережа буде оновлена. Найкращим захистом зараз є використання адреси Bitcoin лише один раз, щоб відкритий ключ не розкривався», — сказав Адріан Скотт, генеральний директор Крипто стартапу Freedom Stack.

На жаль, як і моторошна природа квантових бітів, ONE не знає, що станеться, коли ці машини почнуть атакувати популярні Крипто . Скотт сказав:

«Це схоже на проблему Y2K для Крипто, оскільки це дійсно означає значні оновлення платформ у мережах, бібліотек програмного забезпечення, які використовуються багатьма програмами, інтеграцію з іншими системами тощо. Ми також T знаємо напевно, наскільки квантово стійкими є підходи «квантової стійкості».

Зображення Quantum Leap через Мілл-Крік