Может ли квантовый компьютер взломать шифрование Bitcoin? Надвигающаяся угроза и решения

Может ли квантовый компьютер взломать шифрование Bitcoin?

Квантовые вычисления стали революционной технологией, способной решать сложные задачи с невероятной скоростью, недостижимой для традиционных компьютеров. Хотя их потенциальные преимущества охватывают множество отраслей, криптовалютное сообщество все больше обеспокоено их влиянием на Bitcoin и другие активы, основанные на блокчейне. Может ли квантовый компьютер подорвать криптографическую основу Bitcoin? Давайте изучим риски, сроки и возможные решения.

Понимание шифрования Bitcoin: почему оно уязвимо

Bitcoin использует криптографию эллиптических кривых (ECC) для обеспечения безопасности транзакций и кошельков. ECC — это математическая структура, которая гарантирует целостность и безопасность блокчейна Bitcoin. Однако квантовые компьютеры, используя такие алгоритмы, как алгоритм Шора, теоретически могут взломать ECC, решая задачу дискретного логарифма значительно быстрее, чем классические компьютеры.

Как квантовые вычисления угрожают ECC

Квантовые компьютеры превосходно справляются с факторизацией больших чисел и решением сложных математических задач. Эта способность напрямую угрожает ECC, которая лежит в основе безопасности Bitcoin. Если квантовые компьютеры станут достаточно мощными, они потенциально смогут:

• Взломать приватные ключи: Позволяя злоумышленникам получить доступ к кошелькам и украсть средства.

• Нарушить целостность блокчейна: Подрывая доверие и неизменность реестра Bitcoin.

Текущее состояние квантовых вычислений

На сегодняшний день квантовые компьютеры, такие как Condor от IBM (1,121 кубит) и Sycamore от Google (53 кубита), далеки от возможностей, необходимых для взлома 256-битного шифрования Bitcoin. Однако прогресс ускоряется. Недавние исследования Google показывают, что для взлома шифрования RSA может потребоваться в 20 раз меньше квантовых ресурсов, чем предполагалось ранее, что сокращает сроки появления квантовых угроз.

Как скоро квантовые вычисления смогут взломать Bitcoin?

Эксперты оценивают, что крупномасштабные квантовые компьютеры с исправлением ошибок, способные взломать шифрование Bitcoin, могут появиться в течение следующего десятилетия. Однако некоторые исследователи считают, что сроки могут быть еще короче, учитывая недавние достижения в алгоритмах и методах исправления ошибок.

Ключевые этапы развития квантовых вычислений

• Исследования Google: Показали уменьшение требований к квантовым ресурсам для взлома шифрования RSA.

• Цель IBM — 100,000 кубитов: Планируется к 2033 году создать полностью устойчивый к ошибкам квантовый компьютер.

• Проект 11 и награда за Bitcoin: Тестирование упрощенных версий шифрования Bitcoin для отслеживания прогресса.

Угроза «Собери сейчас, расшифруй позже»

Злоумышленники уже могут собирать зашифрованные данные с намерением расшифровать их, когда квантовые компьютеры станут достаточно мощными. Это представляет значительный риск для долгосрочной безопасности данных, включая транзакции Bitcoin, хранящиеся в блокчейне.

Подготовка к квантовой эпохе: постквантовая криптография

Криптовалютная индустрия не сидит сложа руки. Исследователи и разработчики активно работают над постквантовыми криптографическими решениями для защиты Bitcoin и других блокчейн-сетей.

Что такое постквантовая криптография?

Постквантовая криптография (PQC) включает разработку криптографических алгоритмов, устойчивых к квантовым атакам. Эти алгоритмы основаны на математических задачах, которые квантовые компьютеры не могут эффективно решать, таких как:

• Криптография на основе решеток

• Многочленные уравнения

• Подписи на основе хэша

Переход Bitcoin на протоколы, устойчивые к квантовым атакам

Обновление протокола Bitcoin для включения PQC будет сложным и длительным процессом. Исследователи оценивают, что полное обновление протокола может вывести Bitcoin из строя на срок до 76 дней. Альтернативно, выделение части серверного пространства для обновления может продлить переходный период до десяти месяцев, позволяя ограниченное майнинг и торговлю.

Проблемы в решении квантовой угрозы

Простой и затраты

Время простоя, необходимое для обновления протоколов, представляет собой значительную проблему. Кроме того, отсутствие немедленных возможностей монетизации для решений, устойчивых к квантовым атакам, может задержать проактивные меры.

Координация между отраслями

Переход к PQC — это не только проблема Bitcoin, но и проблема для всех. Финансовые системы, платформы электронной коммерции, медицинские учреждения и государственные агентства также зависят от шифрования. Координация глобального перехода к постквантовой криптографии будет грандиозной задачей.

Что могут сделать криптоинвесторы?

Оставаться в курсе

Криптоинвесторы должны следить за развитием квантовых вычислений и постквантовой криптографии. Понимание рисков и решений поможет им принимать обоснованные решения о своих инвестициях.

Диверсифицировать активы

Хотя Bitcoin остается доминирующей криптовалютой, диверсификация в активы с функциями, устойчивыми к квантовым атакам, такими как квантово-устойчивые хранилища Solana, может обеспечить дополнительную безопасность.

Поддерживать проактивные меры

Инвесторы могут поддерживать инициативы, направленные на ускорение внедрения PQC в криптовалютной индустрии. Адвокация и финансирование исследований могут помочь обеспечить своевременные обновления протоколов блокчейна.

Часто задаваемые вопросы

Может ли квантовый компьютер взломать шифрование Bitcoin сегодня?

Нет, современные квантовые компьютеры не обладают мощностью, необходимой для взлома 256-битного шифрования Bitcoin. Однако прогресс ускоряется, и угроза может стать реальной в течение следующего десятилетия.

Что такое постквантовая криптография?

Постквантовая криптография включает разработку криптографических алгоритмов, устойчивых к квантовым атакам. Эти алгоритмы основаны на математических задачах, которые квантовые компьютеры не могут эффективно решать.

Как Bitcoin перейдет на протоколы, устойчивые к квантовым атакам?

Протокол Bitcoin необходимо будет обновить для включения постквантовых криптографических алгоритмов. Этот процесс может включать значительное время простоя и координацию всей сети.

Стоит ли мне беспокоиться о квантовых вычислениях как криптоинвестору?

Хотя угроза не является немедленной, она ускоряется. Оставаться в курсе событий и поддерживать проактивные меры может помочь снизить риски.

Заключение

Квантовые вычисления представляют собой как угрозу, так и возможность для криптовалютной индустрии. Хотя риски для шифрования Bitcoin реальны, разработка постквантовой криптографии предлагает путь вперед. Действуя проактивно, криптосообщество может обеспечить устойчивость блокчейн-сетей в квантовую эпоху.