Suntem norocoși să trăim astăzi. Ne aflăm în mijlocul unei imense răsturnări tehnologice, în care invenția și descoperirea noastră, conduse de cercetări științifice cu mentalitate socială, se strecoară în fiecare aspect al vieții noastre. Blockchain este doar una dintre aceste tehnologii; altele precum calculul cuantic și energia curată fac progrese egale în căutarea unei lumi mai bune.

Descoperirile științifice au adesea un mod de a testându-se reciproc, într-un fel de supraviețuire tehnologică dintre cele mai potrivite. De exemplu, atunci când reglementările privind energia curată impun reducerea industriilor tradiționale producătoare de energie, blockchain-ul trebuie să proiecteze soluții pentru a reduce consumul de energie, continuând în același timp crearea de noi blocuri în lanț. Pe măsură ce blockchain-ul se prelungește, electricitatea și resursele de calcul necesită o creștere exponențială.

Amenințarea calculului cuantic către Blockchain

Calculul cuantic ne oferă o putere de calcul extraordinară, făcând carne tocată din problemele pe care computerele clasice se luptă să le rezolve. Cele mai presante probleme ale lumii, cum ar fi schimbările climatice, pot fi depășite numai cu mașini precum computerele cuantice. Cu toate acestea, ca și în cazul tuturor noilor tehnologii, are puterea de a transforma caracteristicile altor tehnologii învechite. Aceste tehnologii trebuie să mute pentru a supraviețui și a prospera, sau altfel trebuie lăsate în depozitul de gunoi al tehnologiilor minunate cu un singur succes.

Cu blockchain-ul, acel prădător este calculul cuantic. Securitatea Blockchain provine din standardele sale de criptare îmbunătățite, dar puterea calculelor cuantice lasă experții îngrijorați că criptarea utilizată de blockchain va fi depășită prea ușor de calculul cuantic..

Recent, cercetători de la Universitatea din South Wales a construit o nouă arhitectură, similare cu cele utilizate în procesoarele de astăzi, pentru a efectua calcule cuantice. Acest lucru are implicații semnificative pentru persoana obișnuită. Înseamnă că aceeași tehnologie utilizată pentru a rula dispozitivele pe care le folosiți astăzi ar putea fi folosită pentru a rula calcule cuantice.

Calculul cuantic, chiar și calculul cuantic de buzunar, este inevitabil. Cu toate acestea, a fost întotdeauna văzut ca un vis îndepărtat – 10 – 15 ani în viitor a fost opinia industriei cu privire la sosirea calculelor cuantice comerciale. Această descoperire a cercetătorilor UNSW discreditează această predicție. Acum ar putea ajunge mult mai repede și acest lucru ar putea să nu fie de bun augur pentru criptografie și blockchain în ansamblu.

Din punct de vedere tehnic, este posibil ca un computer clasic să treacă prin criptarea asimetrică care îi place monedelor Bitcoin utilizați, folosind forța brută pură (parcurgând toate soluțiile posibile); ar dura doar foarte mult timp. Computerele cuantice funcționează la o magnitudine de multe ori mai rapidă decât computerele clasice și este mai ușor să învingă criptarea asimetrică.

Asta pune criptomoneda și blockchain într-un loc restrâns. Criptomonedele și blockchain-ul ar putea fi forțate să evolueze, să mute astfel încât să posede noi caracteristici, altfel securitatea și confidențialitatea mult iubite despre care entuziaștii cântă laude ar putea fi un lucru din trecut.

Cu toate acestea, nu toate sunt pierdute. Dezvoltatorii de monede au un ochi pentru viitorul pe termen lung, poate pentru că criptomoneda în sine se află doar în stadiul copiilor mici. Mai este un drum lung de parcurs criptomoneda se maturizează în utilizare la nivel mondial. Dezvoltatorii au grijă să planifice orice obstacole care ar putea apărea, inclusiv calculul cuantic.

Dar, înainte de a vorbi despre soluțiile posibile pe care blockchain le-ar putea folosi în apărare împotriva calculelor cuantice, să aruncăm o privire la ce este calculul cuantic. La fel ca blockchain-urile și criptomoneda, este util să știm puțin despre o tehnologie care va avea un impact fără precedent asupra vieții noastre.

Facem ca Universul să funcționeze pentru noi

Calculul cuantic este jocul final al cercetării informatice. Este depășit în uimire și speculație doar de un alt domeniu de cercetare – Inteligența artificială. De mulți ani, organizații precum NASA și giganți din industrie precum Google și-au turnat resursele în perfecțiunea acestui domeniu nebun al fizicii pentru utilizarea de zi cu zi.

Deocamdată, este limitată la laboratoare de cercetare de înaltă tehnologie și la câteva organizații selectate, dar, la un moment dat, la fel a fost și computerul tradițional pe care îl folosiți astăzi. Smartphone-ul din mâna ta este de multe ori mai puternic decât nava spațială Voyager care acum plutește în spațiul interstelar și computerele care au simulat războiul nuclear în timpul Războiului Rece. Este doar o chestiune de timp înainte ca calculația cuantică să devină mai accesibilă pentru o persoană obișnuită.

Computerele de astăzi folosesc biți. Acestea sunt valori care pot fi 0 sau 1. În sine, nu înseamnă prea mult, dar atunci când combinați aceste valori „da” sau „nu” cu alte valori „da” sau „nu” în mod repetat, puteți veni cu răspunsuri la întrebări cu adevărat complexe (de fapt, aveți nevoie doar de 6 biți pentru a afla ce este o literă – deși, în practică, este nevoie de 8 biți.) Asta este cam tot ceea ce are nevoie computerul pentru a face tot ceea ce face astăzi.

Renderizare CGI complexă? Verifica. Jocuri video? Verifica. Posibile simulări ultra-realiste ale lumii? Verifica. Toate acestea se pot face cu doar biți.

Calculul cuantic duce această idee la un nivel cu totul nou. Incredibil, valorifică chiar țesătura universului pentru a face acest lucru. Calculatoarele cuantice care sunt operaționale astăzi manipulați universul și universurile paralele să facă calcule.

Calculatoarele cuantice rulează pe qubits, care pot exista simultan în starea 0 și 1. Nu vom intra în detalii, dar cu fiecare qubit suplimentar, puterea de calcul a computerului crește exponențial. Acest lucru permite computerului cuantic să efectueze calcule complexe la o viteză care depășește cu mult computerele actuale, reducând timpul pentru a rezolva modele matematice complexe, simulări și securitate criptografică.

Cum funcționează criptarea astăzi

Cea mai populară tehnică de criptografie utilizată astăzi este criptografia cu cheie publică. Aceasta folosește o pereche de chei publice și private pentru a cripta și decripta mesajele (sau datele tranzacțiilor, în cazul blockchain-ului) pentru a se asigura că numai utilizatorii verificați pot accesa informațiile.

Sursa: Commons.wikimedia.org

Pe scurt, cheia dvs. publică este utilizată pentru a accesa mesajul criptat, iar cheia dvs. privată este utilizată pentru a decripta mesajul. Puterea cheii private depinde de metodele de securitate și de secretul cheii private. Blockchain folosește semnături digitale pentru protecție suplimentară.

Această formă de criptografie a fost utilizată de mulți ani și este o dovadă a eficienței sale că s-a ridicat împotriva deceniilor de încercări de a o rupe.

Teoretic, computerele cuantice pot rezolva cu ușurință metodele de securitate ale criptografiei asimetrice. Calculatorul cuantic trebuie să fie suficient de mare și industria face salturi în acest sens.

Se estimează că va fi nevoie de 4.000 de qubiți pentru a încălca cele mai puternice standarde de criptare din prezent. În noiembrie 2017, A anunțat IBM că tocmai fabrica un computer cuantic de 50 qubit. Poate părea că este departe de 4.000, dar nu uitați, tehnologia nu crește într-un mod liniar. Timpul dintre repere se scurtează rapid pe măsură ce timpul progresează. Au trecut 50 de ani până când computerele au trecut de la armamentele militare gigantice la articole de uz casnic. Au trecut doar 35 de ani ciudați de atunci și suntem deja pe drumul către următoarea eră a computerului.

Pentru a rezuma, standardele actuale de criptare în blockchain funcționează în acest moment, dar calculul cuantic este chiar pe coadă. Ce înseamnă asta pentru blockchain și criptomonede?

Computerele cuantice ar putea ucide blockchain-ul?

Dacă cercetarea cuantică continuă în ritmul său actual, atunci nu va avea nicio problemă să rupă criptarea utilizată de blockchain. Sistemul economic al criptomonedelor ar deveni aproape inutil, deoarece ar fi posibil ca hackerii să vă fure monedele, să comită fraude și să controleze blockchain-ul. Dacă cineva ar putea să-ți fure cu ușurință bitcoinii, nu ar fi bine pentru reputația Bitcoin.

Este posibil să fi auzit de termenul „51% atac”. Acesta este momentul în care minerii controlează peste 50% din rețea, permițându-le să dubleze cheltuielile. În termeni laici, acest lucru înseamnă că pot cheltui bani de două ori prin ștergerea tranzacțiilor din blockchain.

Calculatoarele cuantice ar putea oferi minerilor răuvoitori puterea de care au nevoie pentru a depăși acest prag de 50%. Această grijă de securitate nu este o preocupare imediată. Proiecția este că vor trece cel puțin 10 ani până când computerele cuantice vor putea face acest lucru. Cu toate acestea, odată cu arhitectura de inginerie recent dezvăluită pentru calculatoarele cuantice, această cronologie poate fi scurtată.

Există o preocupare mult mai mare care, după cum am menționat, este ușurința cu care calculul cuantic poate rupe criptarea cheii publice. Calculul cuantic este de așteptat să ajungă acest nivel de putere până în 2027. Cu alte cuvinte, dacă standardele de criptare actuale și, prin extensie, securitatea blockchain-ului, nu evoluează noi tehnici de securitate sau standarde de criptare, acesta va fi practic inutil..

Vestea bună este că dezvoltatorii de criptomonede pe termen lung se pregătesc de fapt pentru această eventualitate și au câteva trucuri în mână.

Utilizarea măsurilor preventive

Criptomonedele folosesc o varietate de instrumente pentru a combate amenințarea rapidă a computerelor cuantice. Este o evoluție tehnologică care se transformă într-un spectacol.

Una dintre aceste evoluții este o versiune actualizată a Bitcoin numită qBitcoin. Este de conceput să se utilizeze protocoale de criptografie cuantică, cum ar fi schema de distribuție cu cheie cuantică BB84, pentru a transfera aceste qBitcoins între utilizatori.

Există o ironie aici: aceeași tehnologie pe care o utilizează calculul cuantic pentru a amenința securitatea blockchain-ului, qubit-ul, este utilizată pentru a proteja blockchain-urile. Din păcate, există obstacole implicate în această metodă. Ar fi necesar să se instaleze o rețea de distribuție cuantică pentru a transfera aceste qubits, ceea ce este imposibil din punct de vedere financiar la scară largă din cauza costului ridicat al construcției. Cu timpul, însă, poate deveni mai ieftin.

O altă metodă propusă este Ledger rezistent cuantic, dezvoltat de Dr. Peter Waterland. Această nouă tehnică a fost concepută având în vedere criptografia post-cuantică. Acesta își propune să combată amenințarea calculului cuantic prin implementarea de noi semnături digitale în tranzacții, una care face ca registrul să fie rezistent la calculul cuantic..

Folosind un algoritm Proof-of-Stake, s-a dovedit că această metodă are funcții pseudo-aleatorii bazate pe hash care imunizează împotriva analizei cuantice. Spre deosebire de qBitcoins, nu are nevoie de infrastructură scumpă pentru a funcționa. Poate rula pe dispozitive de consum redus, cum ar fi laptopuri și Raspberry Pis.

QRL intenționează, de asemenea, să introducă un strat de mesagerie cuantică. Printr-o tehnică numită criptografie bazată pe rețele, tranzacțiile vor fi semnate cu o cheie publică specială care poate fi utilizată de utilizatori pentru a forma un mediu de comunicații securizat prin care pot fi trimise mesaje. Planurile suplimentare includ conectarea ID-urilor blockchain la aceste adrese securizate cuantice, numite tranzacții XMSS.

Există, de asemenea, criptomonede care planifică criptografia post-cuantică. IOTĂ, una dintre cele mai mari monede de pe piață, folosește Winternitz OTS sau Lamport Signatures pentru a-și asigura semnăturile de la analiza cuantică. Singura problemă este că fiecare adresă poate fi utilizată o singură dată.

Protocolul brevetat IOTA, Tangle, contra-intuitiv, accelerează de fapt rețeaua pe măsură ce sosesc mai mulți utilizatori. Graficul aciclic direcționat de IOTA, diferit de un blockchain, este o nouă dezvoltare remarcabilă în tehnologia criptomonedelor. În această rețea, expeditorul tranzacției trebuie să verifice alte două tranzacții. Acesta este un protocol nou fascinant și este merită citit.

Care este prognoza pentru securitatea Blockchain?

Nu prea îngrijorător, din fericire.

Da, calculul cuantic ar putea reprezenta un dezastru pentru criptomonede, dar industria își ia deja armele împotriva acestei amenințări. Este încă foarte devreme în durata de viață a ambelor tehnologii și poate chiar să le ajute pe amândouă în ansamblu dacă concurează unul lângă altul. Sosirea iminentă a computerelor cuantice obligă experții în criptare și criptomonede să se pregătească pentru aceasta, ceea ce nu face decât să îmbunătățească caracteristicile și șansele de supraviețuire.

Răspunsul este atunci că nu trebuie să intrați în panică. Se poate întâmpla ca informatica cuantică să câștige, dar eforturile preventive ale experților în criptografie și criptomonede par a fi promițătoare. În opinia mea personală, nu pare că calculul cuantic va distruge piața. Valoarea inerentă a blockchain-ului în atâtea industrii este un avantaj care trebuie luat cu ambele mâini. Este greu să-ți imaginezi că cineva dorește să o lase. Se pare că oarecare apărare împotriva calculelor cuantice va fi descoperită sau inventată în scurt timp.

Dacă aveți propriile gânduri despre calculul cuantic, securitatea blockchain-ului sau monedele care abordează problema criptografiei post-cuantice, vă rugăm să ne anunțați în comentariile de mai jos.