Чи можуть квантові комп’ютери зламати біткойн? Найновіший чіп Google викликає нові дискусії

Оголошення Google про свій прорив Квантовий процесор Willow знову розпалювала дискусії про безпеку криптовалют, а деякі спостерігачі припускають, що квантові комп’ютери можуть зламати шифрування біткойна.

Технологічний гігант стверджує, що його новий квантовий обчислювальний чіп може виконувати певні обчислення за п’ять хвилин, на обробку яких у традиційних суперкомп’ютерів знадобиться непрактична кількість часу.

Квантові обчислення це новий тип обчислень, який використовує дивні властивості квантової фізики, де маленькі частинки можуть існувати в кількох станах одночасно та миттєво впливати одна на одну на різних відстанях, щоб вирішити певні проблеми набагато швидше, ніж звичайні комп’ютери.

На відміну від традиційних комп’ютерів, які працюють із бітами, які мають значення 0 або 1, квантові комп’ютери використовують квантові біти (кубіти), які можуть мати значення 0 і 1 одночасно, що дозволяє їм обробляти величезну кількість можливостей одночасно.

Google стверджує, що має вдосконалену квантову корекцію помилок, що є одним із перших кроків у практичній реалізації квантових обчислень.

Тоді чи можна зламати біткойн?

Галузеві оглядачі зазначають, що ще ні. Аналітики AllianceBernstein заявили у звіті у вівторок, що чіп Willow зі 105 кубітами все ще далекий від кількох мільйонів кубітів, необхідних для руйнування мережі Bitcoin. Кубіт — це одиниця, яка використовується для вимірювання даних у квантових обчисленнях.

«Чи варто вкладникам біткойнів почати готуватися до квантового майбутнього?» Пишуть аналітики Bernstein. «Так, але будь-яка практична загроза біткойну, схоже, залишиться ще через десятиліття».

Квантові комп’ютери, якщо вони достатньо розвинені, теоретично могли б зламати блокчейни, використовуючи алгоритми для злому криптографічних ключів, послаблення хеш-функцій і домінування майнінгу, уможливлюючи крадіжки, подвійні витрати та контроль мережі; однак ці ризики поки що залишаються теоретичними, і індустрія блокчейну активно розробляє квантово-стійкі рішення.

«Учасники біткойнів також обговорюють перехід на квантово стійке шифрування», — додали аналітики.

Мережа біткойн наразі є найбезпечнішою обчислювальною мережею у світі, і її ніколи не зламували.

Хакер повинен взяти під контроль понад 50% мережі біткойн, щоб отримати її. Для цього знадобиться абсурдна кількість обчислювальної потужності.

Відповідаючи на твіт генерального директора Alphabet Сундара Пічаї, який оголосив про прорив Google у чіпах, співзасновник Ethereum Віталік Бутерін написав наступне запитання: “Яке найбільше напівпросте число ви можете розкласти на множники?”

Питання Бутеріна має вирішальне значення з двох причин.

По-перше, розкладання великих напівпростих чисел (або чисел, які є добутком рівно двох простих чисел) лежить в основі зламу криптографії RSA, стандарту, який широко використовується в захищених комунікаціях і криптосистемах.

По-друге, найбільше напівпросте число, яке може бути розкладене на множники комп’ютерним чіпом, таким як Willow від Google, являє собою своєрідну «практичну межу» того, як воно може зламати шифрування RSA.

Для традиційних комп’ютерів це число встановлює еталон для того, які розміри ключів зараз є безпечними. Для квантових комп’ютерів відстеження прогресу в можливостях напівпростої факторизації допомагає оцінити коли вони стають достатньо потужними, щоб зламати типові розміри ключів RSA.

Відношення до квантових обчислень і безпеки блокчейнів є прямим:

Поточні реалізації RSA зазвичай використовують 2048-бітні або 4096-бітові ключі. Якщо квантові комп’ютери зможуть розкласти напівпрості числа таких розмірів, вони зможуть зламати ці системи шифрування.

Відповіддю може стати квантовий опір

Бутерін широко обговорено перспектива «квантового опору» для криптовалют та інших додатків на основі блокчейну.

Відповідно до допису в блозі Бутеріна, квантовий опір для випадків використання криптографії означає розробку криптографічних систем з нуля, усвідомлюючи загрозу від квантових комп’ютерів.

У 2019 році Бутерін стверджував що квантова перевага Google «не проблема» для криптовалюти.

«Це неправда, що квантові комп’ютери ламають всю криптографію. Вони ламають деякі криптографічні алгоритми», — сказав він тоді, додавши, що «для кожного криптографічного алгоритму, який квантові комп’ютери можуть зламати, ми знаємо, що у нас є заміна […] що квантові комп’ютери не можуть зламати».

Хоча технічно ще багато років, квантовий комп’ютер, достатньо потужний, щоб зламати мережу біткойн, буде найменшою проблемою для будь-кого: якщо найпотужніша обчислювальна мережа в світі може бути скомпрометована, майже будь-яка система на планеті може зіткнутися з такою ж загрозою.

Під редакцією Себастьян Сінклер