Kvantu skaitļošana: kādus draudus tas rada Bitcoin?

Kvantu skaitļošana Bitcoin

Kvantu datori ir bieži apspriests, bet maz saprotams skaitļošanas pasaules stūris. Par to vainojiet zinātnisko fantastiku. Kvantu skaitļošanu bieži izmanto kā “patiešām, patiešām, patiešām jaudīga datora” stenogrāfiju. Patiesība ir mazliet smalkāka. Kvantu datori var atrisināt noteiktas problēmas daudz ātrāk nekā tradicionālie datori. Tas nav vispārējs līdzeklis pret sliktu skaitļošanu, taču tas varētu radīt dažas lipīgas situācijas kriptonauda arēnā. Konkrēti, tas varētu padarīt kriptogrāfijas valūtu pamatā esošo “kriptogrāfiju” ļoti ātri novecojušu.

Kvantu skaitļošana Bitcoin

Mēs veiksim ātru pārskatu par to, kas ir kvantu skaitļošana un, kas ir svarīgi, kas tas nav. Tad mēs redzēsim, kā kvantu skaitļošanas attīstība potenciāli var mainīt kriptonauda ainavu.

Pārmet Šrēdingeru

Dators patiešām ir ierīce ieslēgšanas un izslēgšanas slēdžu kopas tabulēšanai, ko apzīmē ar 1s un 0s. Tas ir pietiekami vienkāršs jēdziens, lai to saprastu. Atbrīvojiet jebkura programmatūras slāņus, kas rakstīti pagājušajā gadsimtā, un pašā apakšā atradīsit 1s un 0s.

Kvantu skaitļošana ņem vērā unikālu vielas savādību, kad to pārbauda kvantu līmenī – tas ir, kad skatāties uz ārkārtīgi maziem matērijas gabaliem. Šeit tiek atklāti Ņūtona fizikas likumi tiem tuvinājumiem, kādi tie patiesībā ir.

Ja mēs domājam par nedaudz datu tradicionālā datorā – iepriekš minētie 1s un 0s – kā punkti vienā līnijas galā, tad par kvitiem (vai kvantu bitiem) var uzskatīt par visiem punktiem šajā līnijā un trīsdimensiju sfēra, kas aptver šo līniju. Citiem vārdiem sakot, informāciju var uzglabāt ļoti daudzās vietās, nevis 1 un 0 galapunktos. Tas atrisina vienu no tradicionālajām skaitļošanas problēmām, izstrādājot datoru, kas ir pietiekami jaudīgs, lai ātri sakārtotu 1 un 0 kalnus, lai rastu atbildi uz skaitļošanas problēmu.

Bloch sfēra

The Bloch sfēra ir a attēlojums qubit, kvantu datoru pamatelements.

Lūk, kur tas kļūst mazliet grūts un kur fiziķis Ervins Šrēdingera slavenais kaķis spēlē. Šrēdingers ieviesa kvantu stāvokļu aprakstīšanas problēmu, kas būtībā notiek šādi. Iedomājieties kaķi kastē ar radioaktīvu elementu, kuram ir pilnīgi nejauša iespēja iedarbināt ierīci, kas nogalinātu kastē neredzēto kaķi. Kamēr kastīte nav atvērta, kaķis nav nedz dzīvs, nedz miris. Tās statuss pastāv kaut kur tajā kontinuumā.

Tas ir ekstrapolēts uz kvantu skaitļošanu, lai norādītu, ka kvantu dators vienlaikus var izmēģināt visas iespējas starp un ap 1 un 0. Patiesībā notiek tas, ka dažas iespējas viena otru atceļ, un dators meklē modeļus, kas viens otru pastiprina pareizās atbildes virzienā. Tas ir milzīgs uzlabojums salīdzinājumā ar tradicionālajiem datoriem, taču tas attiecas tikai uz ļoti ierobežotām problēmu kopām.

Diemžēl kriptogrāfijas kopienai viena veida problēma, ko kvantu datori risina īpaši labi, ir kriptogrāfijas kodi.

Bitcoin Breaking

Bitcoin savā centrā ir darījumu saraksts izplatītajā virsgrāmatā. Katrs darījums tiek parakstīts ar unikālu kriptogrāfisko jaukšanu. Tas dod Bitcoin blokķēdei drošību un vienlaicīgu pārredzamību. Jūs varat redzēt, kas notiek, bet aiz tā nav redzama datora parakstīta informācija.

Katrs Bitcoin maks ir aizzīmogots ar privātu atslēgu, kas tiek izmantota, lai piekļūtu blokķēdei un tajā esošajam Bitcoin. Šīs privātās atslēgas ir neticami grūti izjaukt ar parastajām skaitļošanas metodēm.

Kvantu dators tomēr ir unikāli piemērots, lai izjauktu šāda veida kodus.

Eksperti lēš, ka pat primitīvi kvantu datori līdz 2027. gadam varēs mainīt privātās atslēgas no publiskām adresēm. Tas ir acu mirgošana skaitļošanas pasaulē, taču tas ir pietiekami tālu, lai dotu Bitcoin iespēju plaši izmantot. Ja pēkšņi pastāv sistēma privāto atslēgu laušanai sabiedrībā, kas pārņem ar Bitcoin, liela problēma attīstās ļoti ātri.

Kvantu ledusskapis

“Kvantu ledusskapis” uztur kvītus īpaši zemā temperatūrā, kas nepieciešama skaitļošanai, Attēls no Blumbergs

Kvantu datori, iespējams, arī varēs uzbrukt Bitcoin tā rašanās vietā, īstenojot tā sauktos 51 procentu uzbrukumus, pārspējot tradicionālos kalnračus ieguves procesā, taču reāls drauds Bitcoin arēnā ir iespēja salauzt privātās atslēgas. Potenciāli labi papēžains hakeris ar piekļuvi kvantu datoram varētu pavadīt visu dienu reversās inženierijas publiski demonstrētās Bitcoin atslēgas, lai nozagtu līdzekļus, kas atrodas šo atslēgu makos.

Kripto darbojas atpakaļ

Nav prātīgi derēt pret tehnoloģijām, un tā tas ir bijis, sākot no uguns. Tādi tehnikas giganti kā IBM izlieto resursus kvantu datoru veidošanā, un tie drīzāk būs izplatīta realitāte drīzāk nekā vēlāk.

Par laimi, domājošie kriptogrāfijas kopienā ir apsvēruši draudus, ko kvantu datori rada viņu platformai, un ir izstrādājuši dažādus risinājumus.

Bitcoin izstrādātāji ir piedāvājuši vairākas potenciālās mazināšanas metodes. Visvienkāršāk ir izmantot atšķirīgu publisko adresi katram darījumam, kas tiek plaši uzskatīts par pastāvošu labāko praksi. Kvantu datoram, kurš mēģina izjaukt šo adresi, tas būs jādara logā starp nosūtīto darījumu un darījuma kodēšanu blokā. Tas būtu nodokļu piemērs lielākajai daļai kvantu datoru pat visoptimistiskākajos scenārijos.

Cita metode ietver cita publiskās atslēgas algoritma izmantošanu. Šādi algoritmi jau pastāv, taču tie vēl nav ieviesti, jo katram atsevišķam parakstam ir liels izmērs – 169 reizes lielāks nekā pašreizējie paraksti – un nepieciešamība katru parakstu izmantot tikai ierobežotu reižu skaitu. Tā kā viena no galvenajām sūdzībām par Bitcoin blokķēdi ir tā ierobežotā mērogojamība, šī iespēja vēl nešķiet daudzsološa.

Vēl viens veids, kā risināt kvantu skaitļošanas problēmu, ir kriptovalūtu izmantošana, kas jau ir kvantu izturīga, piemēram, IOTA. IOTA mērķis ir kļūt par platformu plaša mēroga lietisko interneta arhitektūras izstrādei un ieviešanai, kurā ierīces var brīvi runāt savā starpā un ar savu vidi bez cilvēku mijiedarbības. Pulkstenis var likt durvīm atbloķēties un stereoiekārtām, lai izvēlētos iecienītāko atskaņošanas sarakstu, kamēr jūsu pašpiedziņas automašīna pati pārvietojas garāžā. Rūpnīcā pa ceļu rūpnieciskās mašīnas dungo un nepārtraukti sevi kniebj, lai maksimāli saglabātu efektivitāti.

IOTA ceļvedis

Visvienkāršāk sakot, IOTA blokķēde atšķiras no Bitcoin ar to, ka tā paraksta pārbaudes metode prasa, lai katrs publisko un privāto atslēgu pāris būtu unikāls. Tas ir, publisko adresi var izmantot tikai vienu reizi, un IOTA ir pielāgota, lai risinātu ar to saistītās mērogojamības problēmas. Tas padara to izturīgu pret koda pārrāvuma veidu, kas paredzēts kvantu datoram. Varētu iedomāties dažāda veida bruņošanās sacensības, taču vismaz IOTA un kvantu skaitļošana sāksies vienlīdzīgāk nekā, piemēram, Bitcoin un kvantu skaitļošana.

Drosmīgā jaunā pasaule

Kriptonauda varētu būt uz asiņojošās tehnoloģiskās robežas, taču nerimstošais tehnoloģiju gājiens reti – ja vispār – apstājas. Tā kā kvantu skaitļošana kļūst par plašāku parādību, kriptovalūtām būs jāpieaug un jāpielāgojas, lai apmierinātu šos iespējamos draudus. Tas varētu būt klupšanas akmens jau tā nozīmīgajai adopcijas problēmai. Tas, ka klupšanas bloku veido tieši kvantu skaitļošana, rada vēl vienu risku – kvantu skaitļošanu ir vienkārši grūti izskaidrot.

Lai izdzīvotu šajā drosmīgajā jaunajā pasaulē, vidējam kriptogrāfijas spēlētājam, iespējams, būs jāpapildina sava elementārā kvantu fizika un kodolrādītāju prasme. Šie spēlētāji var priede dienā, kad 24 vārdu mnemoniska frāze šķita pārāk apgrūtinoša personiskās drošības daļa.

Atsauces

  1. https://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2017/07/04/what-is-quantum-computing-a-super-easy-explanation-for-anyone/#552a858a1d3b
  2. http://www.wired.co.uk/article/quantum-computing-explained
  3. https://www.smbc-comics.com/comic/the-talk-3
  4. https://hackernoon.com/why-bitcoin-fears-quantum-computers-and-iota-doesnt-697da531a11b
  5. https://en.bitcoin.it/wiki/Quantum_computing_and_Bitcoin
  6. https://www.coindesk.com/new-ways-save-crypto-post-quantum-world/

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me