Η ανακοίνωση της Google για την ανακάλυψη της Κβαντικός επεξεργαστής Willow έχει αναζωπυρώσει συζητήσεις σχετικά με την ασφάλεια των κρυπτογράφησης, με ορισμένους παρατηρητές να προτείνουν τα συστήματα κβαντικών υπολογιστών μπορεί να σπάσουν την κρυπτογράφηση του Bitcoin.
Ο τεχνολογικός μεγάλος ισχυρίζεται ότι το νέο του τσιπ κβαντικών υπολογιστών μπορεί να κάνει σίγουρους υπολογισμούς σε 5 λεπτά, κάτι που μπορεί να πάρει στους συμβατικούς υπερυπολογιστές μια μη πρακτική χρονική περίοδο.
Κβαντική υπολογιστική είναι ένα ολοκαίνουργιο είδος υπολογιστών που κάνει χρήση των ασυνήθιστων ιδιοτήτων της κβαντικής φυσικής, όπου τα μικρά σωματίδια μπορούν να υπάρχουν σε πολλές καταστάσεις άμεσα και να επηρεάζουν το ένα το άλλο αμέσως σε αποστάσεις για να επιλύσουν σίγουρα προβλήματα πολύ νωρίτερα από τα κοινά συστήματα υπολογιστών .
Σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα υπολογιστών που λειτουργούν με bit που μπορεί να είναι και 0 ή 1, τα κβαντικά συστήματα υπολογιστών χρησιμοποιούν κβαντικά bit (qubits) που μπορεί να είναι το καθένα 0 και 1 στον ίδιο χρόνο, επιτρέποντάς τους να ακολουθούν μεγάλες ποσότητες δυναμικών ταυτόχρονα.
Η Google ισχυρίζεται ότι έχει ανώτερη κβαντική διόρθωση σφαλμάτων, ένα από τα πολλά πρώτα βήματα για να κάνει τους κβαντικούς υπολογιστές λογικούς.
Μπορεί λοιπόν να σπάσει το Bitcoin;
Όχι, αλλά, έχουν εντοπίσει επιχειρηματίες παρατηρητές. Οι αναλυτές της AllianceBernstein δήλωσαν σε μια έκθεση της Τρίτης ότι το τσιπ Willow - με 105 qubits - παραμένει να αφαιρεθεί από τον αριθμό των εκατομμυρίων qubits που θέλουν να ανατρέψουν την κοινότητα του Bitcoin. Ένα qubit είναι η μονάδα που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση πληροφοριών στον κβαντικό υπολογισμό.
«Πρέπει οι συνεισφέροντες Bitcoin να αρχίσουν να προετοιμάζονται για το κβαντικό μέλλον;» Έγραψαν οι αναλυτές του Bernstein. «Ναι, αλλά οποιαδήποτε πρακτική απειλή για το Bitcoin φαίνεται να παραμένει δεκαετίες μακριά».
Τα κβαντικά συστήματα υπολογιστών, εάν είναι αρκετά ανώτερα, θα μπορούσαν θεωρητικά να σπάσουν τις αλυσίδες μπλοκ χρησιμοποιώντας αλγόριθμους για να σπάσουν κρυπτογραφικά κλειδιά, να αποδυναμώσουν τις δυνατότητες κατακερματισμού και να κυριαρχήσουν στην εξόρυξη, επιτρέποντας την κλοπή, τη διπλή δαπάνη και τη διαχείριση κοινότητας. Ωστόσο, αυτοί οι κίνδυνοι παραμένουν θεωρητικοί προς το παρόν, και η επιχείρηση blockchain δημιουργεί ενεργά επιλογές ανθεκτικές στα κβαντικά.
«Οι συνεισφέροντες του bitcoin έχουν επίσης συζητήσει τη μετάβαση σε κρυπτογράφηση ανθεκτική στην κβαντική ενέργεια», πρόσθεσαν οι αναλυτές.
Η κοινότητα του Bitcoin είναι προς το παρόν η πιο ασφαλής κοινότητα υπολογιστών στον κόσμο - και σε καμία περίπτωση δεν έχει χακαριστεί.
Ένας χάκερ πρέπει να αναλάβει τη διαχείριση πάνω από το 50% της κοινότητας του Bitcoin για να το περιλάβει. Κάτι τέτοιο θα απαιτούσε μια παράλογη ποσότητα υπολογιστικής ενέργειας.
Απαντώντας στο tweet του Διευθύνοντος Συμβούλου της Alphabet, Sundar Pichai, που έλεγε τις ανακαλύψεις στο chip της Google, ο συνιδρυτής του Ethereum Vitalik Buterin πόζαρε το επόμενο απορία: "Ποιο είναι το μεγαλύτερο semiprime που μπορείτε να συνυπολογίσετε;"
Το ερώτημα του Buterin είναι απαραίτητο για 2 λόγους.
Πρώτον, η παραγοντοποίηση γιγάντιων ημιπρώτων αριθμών (ή αριθμών που μπορεί να είναι το γινόμενο ακριβώς δύο πρώτων αριθμών) βρίσκεται στη στεφανιαία καρδιά της διακοπής της κρυπτογραφίας RSA, μιας τακτικής που χρησιμοποιείται ευρέως σε ασφαλείς επικοινωνίες και κρυπτοσυστήματα.
Δεύτερον, το μεγαλύτερο semiprime που μπορεί να συνυπολογιστεί από ένα τσιπ υπολογιστή, παρόμοιο με το Willow της Google, αντιπροσωπεύει μια μορφή «πρακτικού ορίου» στον τρόπο με τον οποίο μπορεί να σπάσει την κρυπτογράφηση RSA.
Για τα συμβατικά συστήματα υπολογιστών, αυτή η ποσότητα αποτελεί σημείο αναφοράς για το ποια μεγέθη κλειδιών είναι επί του παρόντος ασφαλή. Για τα συστήματα κβαντικών υπολογιστών, η παρακολούθηση της προόδου στις δυνατότητες παραγοντοποίησης ημιπρώτων βοηθά στην εκτίμηση πότε γίνονται αρκετά αποτελεσματικά ώστε να διακόπτουν τα γενικά χρησιμοποιούμενα μεγέθη κλειδιών RSA.
Η συνάφεια με τον κβαντικό υπολογισμό και την ασφάλεια του blockchain είναι άμεση:
Οι τρέχουσες υλοποιήσεις RSA χρησιμοποιούν μερικές φορές κλειδιά 2048-bit ή 4096-bit. Εάν τα συστήματα κβαντικών υπολογιστών μπορούν να εκδώσουν ημιπρωταγωνιστές αυτών των μεγεθών, ενδέχεται να διακόψουν αυτά τα προγράμματα κρυπτογράφησης.
Η κβαντική αντίσταση μπορεί κάλλιστα να είναι η απάντηση
Το βουτερίν έχει εκτενώς που αναφέρθηκαν την προοπτική της «κβαντικής αντίστασης» για κρυπτονομίσματα και διαφορετικές λειτουργίες που βασίζονται σε blockchain.
Σύμφωνα με το ιστολόγιο του Buterin, η κβαντική αντίσταση για περιπτώσεις χρήσης κρυπτογράφησης σημαίνει ότι σχεδιάζουμε κρυπτογραφικά προγράμματα από κάτω προς τα πάνω, ενώ έχουμε επίγνωση της απειλής από συστήματα κβαντικών υπολογιστών.
Το 2019, ο Buterin ισχυρίστηκε ότι η κβαντική υπεροχή της Google δεν ήταν «κανένα πρόβλημα» για την κρυπτογράφηση.
"Δεν είναι αλήθεια ότι οι κβαντικοί υπολογιστές σπάνε όλη την κρυπτογραφία. Καταστρέφουν ορισμένους κρυπτογραφικούς αλγόριθμους", είπε τότε, προσθέτοντας ότι "για κάθε κρυπτογραφικό αλγόριθμο που μπορούν να σπάσουν οι κβαντικοί υπολογιστές, ξέρουμε ότι έχουμε έναν αντικαταστάτη […] εκείνους τους κβαντικούς υπολογιστές δεν μπορεί να σπάσει».
Αν και τεχνικά χρόνια μακριά, ένας κβαντικός υπολογιστής αρκετά αποτελεσματικός για να χακάρει την κοινότητα του Bitcoin θα μπορούσε να είναι η λιγότερο ανησυχία: εάν ουσιαστικά η πιο αποτελεσματική υπολογιστική κοινότητα στη γη μπορεί κάλλιστα να τεθεί σε κίνδυνο, σχεδόν οποιοδήποτε σύστημα στον πλανήτη μπορεί να αντιμετωπίσει την ίδια απειλή.
Επιμέλεια Sebastian Sinclair