Bitcoin protiv kvantnog računalstva: Više reklame nego stvarnosti

Kvantno računalstvo često izaziva zabrinutost oko budućnosti Bitcoina, a neki se boje da bi ti moćni strojevi jednog dana mogli ugroziti njegovu sigurnost. Evo zašto ulagači, vlasnici bitcoina i slični mogu ostati sigurni.

‍

Ovo je prvi članak u Razotkriveni uobičajeni mitovi i zablude o bitcoinu niz.

Kvantno računalstvo često izaziva zabrinutost oko budućnosti Bitcoina, a neki se boje da bi ti moćni strojevi jednog dana mogli ugroziti njegovu sigurnost. Iako je zabrinutost razumljiva, bliži pogled otkriva da je kvantno računalstvo daleko od toga da predstavlja bilo kakvu neposrednu prijetnju Bitcoinu. Evo zašto ulagači, vlasnici bitcoina i slični mogu ostati sigurni.

Kriptografski temelji Bitcoina

Sigurnost Bitcoina oslanja se na dva glavna kriptografska alata:

1. ECDSA (Algoritam digitalnog potpisa eliptične krivulje): Štiti privatne ključeve i autorizira transakcije.

2. SHA-256: Osigurava integritet podataka, maskira adrese i pokreće Bitcoinovo rudarenje Proof-of-Work.

Teorijska prijetnja kvantnog računalstva Bitcoinu leži u mogućnosti razbijanja ovih kriptografskih alata. Konkretno, dva algoritma koja se najčešće navode su:

• Shorov algoritam, koje bi napadač mogao koristiti za izvođenje privatnih ključeva iz javnih ključeva.

• Groverov algoritam, koje bi napadač mogao upotrijebiti za smanjenje računalnog napora potrebnog za poništavanje mehanizma raspršivanja SHA-256.

Međutim, iako su te prijetnje teoretski moguće, kvantno računalstvo je daleko od postizanja snage potrebne za njihovo izvršenje.

Koliko smo daleko od kvantnih računala koja bi mogla ugroziti Bitcoin?

Sadašnja kvantna računala su desetljećima daleko od mogućnosti probijanja Bitcoinove enkripcije.

Razbiti ECDSA u roku od sat vremena zahtijeva približno 317 milijuna fizičkih kubita. Današnja kvantna računala imaju oko 100 kubita. Čak i kad bi se vremenska linija produljila na pet godinai dalje bi trebalo okolo 6000 kubita krekirati ECDSA.

Slično tome, dok Groverov algoritam mogao teoretski smanjiti napor potreban za krekiranje SHA-256 s 2^256 operacija na 2^128, to još uvijek predstavlja astronomski velik broj izračuna.

Za kontekst, najnoviji Googleov kvantni procesor, Vrbaupravo ima 105 kubita. Prema fizičarki Sabine Hossenfelder, praktične primjene kvantnog računalstva udaljene su “oko milijun kubita” i ostaju desetljeća od stvarnosti. Kada je u pitanju razbijanje kriptografskog koda, zahtjev skače na 13 milijuna kubita ili više.

Na temelju Mooreov zakonvjerojatno će biti najmanje desetljeće ili duže prije nego što kvantna računala ugroze Bitcoin u njegovom trenutnom stanju.

Pogledajte donju sliku za ilustraciju mogućih vremenskih okvira za kvantni napredak prema Mooreovom zakonu.

Quantum Hype vs. Reality

Čak su i Googleove razvikane tvrdnje o “kvantnoj nadmoći” suočene sa skepticizmom. IBM je istaknuo da bi se isti izračuni mogli postići korištenjem klasičnih superračunala u razumnim vremenskim okvirima.

Kevin Rose, bivši viši voditelj proizvoda u Googleu, primijetio je da iako Willowovih 105 qubita predstavlja napredak, daleko je od 13 milijuna kubita potreban za razbijanje Bitcoinove enkripcije.

Zašto je Bitcoin otporan na kvantni napredak

Dizajn Bitcoina daje mu ugrađene prednosti protiv napada:

• Prilagodba poteškoća: Bitcoinov sustav Proof-of-Work prilagođava težinu rudarenja svakih 2016 blokova kako bi održao dosljedno vrijeme bloka od ~10 minuta. Kad bi kvantno računalo brže rudarilo blokove, mreža bi se prilagodila, sprječavajući nepravedne prednosti.

• Sigurnost javnog ključa: Javni ključevi se otkrivaju samo kada potrošite novčiće. Najbolja praksa je nikad ponovno koristiti adrese kako bi sredstva bila sigurna, čak i protiv kvantnih prijetnji.

• Hash-fuscirane adrese: Adrese temeljene na raspršenim javnim ključevima (p2pkh) dodaju još jedan sloj zaštite, što napadačima otežava iskorištavanje kvantnih slabosti.

Ove značajke znače da čak i kad bi kvantna računala sutra mogla razbiti svu enkripciju Bitcoina, ne bi svaki novčanik bio ranjiv. Osim toga, mreža može reagirati na nove prijetnje u stvarnom vremenu.

Priprema za budućnost: sposobnost Bitcoina da se prilagodi

Ako kvantno računalstvo eventualno ugrozi trenutnu kriptografiju, Bitcoin ima opcije:

• Nadogradnje: Kao što je Satoshi Nakamoto predložio 2010., mreža bi mogla prijeći na kvantno otpornije algoritme ako se ukaže potreba. Na primjer, Bitcoin se može nadograditi sa SHA-256 na SHA-512. Ovisno o tome koliko prijetnja izgleda neizbježna, mreža bi se mogla prilagoditi na jedan od dva načina:

• Rješenja vođena zajednicom: Decentralizirano upravljanje Bitcoinom omogućuje brze, kolektivne odluke. Programeri već rade na rješenjima. Na primjer, prijedlog soft fork tzv QuBit by Bitcoin programer Mark Erhardt (@cryptoquick) predstavlja post-kvantne javne ključeve.

Kao što je Satoshi izjavio, SHA-256 je mnogo jači od većine drugih kriptografskih algoritama, što znači da kvantna računala predstavljaju još veći rizik za druge kritične web infrastrukture.

Kvantne prijetnje nisu samo problem Bitcoina

Kvantno računalstvo ne samo da izaziva Bitcoin – ono prijeti svi kriptografski sustaviuključujući:

• Internetska enkripcija u cjelini

Ovaj zajednički rizik pokreće globalno istraživanje postkvantne kriptografije. Svijet je svjestan potencijalne prijetnje i aktivno razvija rješenja.

Bitcoin je jedinstveno pozicioniran za implementaciju rješenja zbog svoje decentralizirane prirode i ugrađene strukture poticaja. Ako bi se pojavila nova prijetnja koja bi mogla oslabiti sigurnost trilijuna dolara pohranjenih u mreži, korisnici bi brzo reagirali, ulažući energiju i resurse u jačanje mreže. Nasuprot tome, ponovna izgradnja i ponovno pokretanje infrastrukture globalne banke, na primjer, moglo bi potrajati mnogo dulje nego izvršavanje soft forka u Bitcoin kodu.

Zaključak: Bitcoin je stvoren da se razvija

Kvantno računalstvo ostaje u povojima, s vjerojatnom tehnologijom potrebnom da izazove sigurnost Bitcoina desetljećima daleko. U međuvremenu, Bitcoinova prilagodljivost, snažna kriptografska osnova i decentralizirano upravljanje pozicioniraju ga da se izravno suoči sa svim izazovima.

Quantum FUD (strah, neizvjesnost i sumnja) ne bi trebao zasjeniti otpornost i potencijal Bitcoina. Dok kvantno računalstvo napreduje, razvijat će se i sposobnost Bitcoina da se razvija i ostane siguran.