Kvantu datori tiek uzskatīti par vienu no visperspektīvākajām tehnoloģijām nākotnē. Tie sola skaitļošanas jaudu, kas ir daudz lielāka nekā klasiskajiem datoriem. Tomēr šī revolūcija varētu arī apdraudēt mūsdienu kriptogrāfiju — un tādējādi arī tādas sistēmas kā Bitcoin.
Kritiskais jautājums ir: Vai kvantu datori var izjaukt Bitcoin? Un, ja jā, vai Bitcoin būs nepieciešams uzlabojums?
Kā kvantu datori apdraud kriptogrāfiju
Mūsdienu kriptogrāfijas drošība balstās uz matemātiskām problēmām, kuras klasiskajiem datoriem ir grūti atrisināt. Bitcoin galvenokārt izmanto divus algoritmus:
1. SHA-256 (haša funkcijām)
2. ECDSA (eliptiskās līknes digitālā paraksta algoritms, digitālajiem parakstiem)
Kvantu datori varētu specifiski uzbrukt ECDSA, izmantojot Šora algoritmu, kas var izjaukt eliptiskās līknes kriptogrāfiju. Teorētiski tas ļautu uzbrucējam iegūt privātās atslēgas no publiskām adresēm — murgs Bitcoin.
Vai tas ietekmē arī SHA-256?
Par laimi, SHA-256 (un līdzīgas haša funkcijas) ir tikai minimāli neaizsargātas pret kvantu uzbrukumiem. Grovera algoritms var teorētiski samazināt meklēšanas laiku uz pusi, bet pat tad uzbrukt Bitcoin ieguvei vai darījumu hašiem būtu ārkārtīgi resursietilpīgi.
Vai Bitcoin patiešām ir riskā?
Labi jaunumi: Ne drīz.
1. Kvantu datori vēl nav pietiekami jaudīgi
- Pašreizējie kvantu datori ir tikai daži kļūdu pakļauti kubīti.
1. ECDSA izjaukšana prasītu tūkstošiem kļūdu koriģētu kubītu — kaut kas, kas joprojām ir gadu vai desmitu attālumā.
2. Bitcoin darījumi bieži ir "kvantu izturīgi"
- Kamēr Bitcoin adreses tiek izmantotas tikai vienu reizi (kā ieteikts), risks ir zems.
- Tikai publiski zināmas adreses (piemēram, neizmantotie līdzekļi vecajos makos) būtu neaizsargātas.
3. Kopiena var pielāgoties
- Ja kvantu datori kļūst par patiesu draudu, Bitcoin var uzlabot uz kvantu izturīgu kriptogrāfiju (piemēram, Lamporta parakstus vai režģu bāzētu kriptogrāfiju).
Vai Bitcoin būs nepieciešams uzlabojums? Ilgtermiņā: Jā.
Kad kvantu datori kļūs praktiski izmantojami, Bitcoin būs jāatjaunina savas parakstu algoritmi. Tomēr progress ir pietiekami lēns, lai kopiena varētu reaģēt.
Iespējamie risinājumi:
- Pēcpquantum kriptogrāfija (piemēram, XMSS, SPHINCS+)
- Šnora paraksti (jau daļa no Bitcoin protokola, piedāvājot labāku mērogojamību un kalpojot kā pamats kvantu izturīgajiem uzlabojumiem)
- Hibrīdsistēmas (apvienojot ECDSA ar kvantu izturīgiem parakstiem)
Secinājums: Bitcoin ir (joprojām) drošs
Kvantu datori rada potenciālu draudu, bet ne tūlītēju. Bitcoin izstrādātājiem ir laiks sagatavoties, un solīgi kvantu izturīgi risinājumi jau pastāv.
Bitcoin netiks izjaukts uzreiz, bet kopiena jātur modra. Kad kvantu skaitļošana veiks nozīmīgus uzlabojumus, uzlabojums būs nepieciešams. Līdz tam tīkls paliek drošs.
Papildu tēmas:
- Pēcpquantum kriptogrāfija
- Kvantu izturīgs žurnāls (QRL)
- Bitcoin uzlabojumu priekšlikumi (BIPs) kvantu drošībai
#quantumcomputers #Cryptography
