Квантовые вычисления и биткоин: угроза и возможность для эволюции

Развитие квантовых вычислений вызвало серьезные дебаты в мире криптовалют, особенно в отношении долгосрочной безопасности биткоина. Фундаментальная безопасность Биткойна зависит от двух ключевых технологий: цифровых подписей и хеш-функций.

Последние достижения в области квантовых вычислений, в частности чип Willow от Google, вызвали опасения по поводу того, что квантовые компьютеры могут в конечном итоге подорвать эти системы, угрожая целостности сети Биткойн.

Тем не менее, такие эксперты, как Корок Рэй, профессор, специализирующийся на биткоине и теории игр в Техасском университете A&M, считают, что биткоин адаптируется к этой новой угрозе.

Биткоин и квантовые вычисления: роль цифровых подписей

Биткойн-транзакции в значительной степени зависят от цифровых подписей, чтобы гарантировать, что транзакции являются законными и совершаются законным владельцем биткойн-кошелька.

Эти подписи генерируются с помощью криптографических алгоритмов, первоначально с помощью алгоритма цифровой подписи на эллиптических кривых (ECDSA). Однако с обновлением Taproot в 2021 году биткоин перешел на использование подписей Шнорра, которые являются более эффективными, конфиденциальными и простыми по своей природе.

Читайте также: Закон о биткоине и Стратегический резерв 2025 года: новая эра для криптовалют США

Тем не менее, подписи ECDSA и Шнорра не устойчивы к квантовым атакам. Квантовые компьютеры потенциально могут решать сложные математические проблемы, стоящие за этими подписями, экспоненциально быстрее, чем классические компьютеры, тем самым нарушая криптографическую безопасность транзакций Биткойна.

Чтобы противодействовать этому риску, такие исследователи, как Хуан Гарай из Texas A&M, изучают альтернативы, такие как сигнатуры Лампорта, которые считаются квантово-устойчивыми.

Реализация такой системы может следовать той же модели, что и обновление Taproot, которое представляло собой софтфорк — изменение с обратной совместимостью, которое позволило бы пользователям переносить свои средства на квантово безопасные адреса, не нарушая работу всей сети Bitcoin.

Тем не менее, это может вызвать спорные вопросы, особенно с неактивными адресами, такими как адреса, связанные с создателем биткоина под псевдонимом Сатоши Накамото, что потенциально может потребовать хардфорка, что приведет к расколу в сообществе биткоина.

Угроза хеш-функциям биткоина

В дополнение к цифровым подписям, безопасность Биткойна опирается на хеш-функции, в частности на алгоритм SHA-256.

Эти хеш-функции генерируют уникальный выходной код, что делает нецелесообразным для злоумышленника реверс-инжиниринг входных данных. SHA-256 также лежит в основе механизма консенсуса Биткойна Proof-of-Work, который проверяет новые блоки и обеспечивает безопасность блокчейна.

Тем не менее, квантовые компьютеры потенциально могут использовать уязвимости в SHA-256, обнаруживая хеш-коллизии или обращая вспять процесс хеширования, что позволяет им манипулировать данными блокчейна.

Наиболее тревожный сценарий включает в себя атаку 51%, в которой квантовый противник может переписать историю транзакций биткоина или заняться двойным расходованием.

Рэй предполагает, что, хотя это потенциальный риск, наиболее экономически рациональное использование квантовых вычислений для злоумышленников, вероятно, будет сосредоточено на майнинге, а не на нарушении работы блокчейна.

Квантовый майнер может превзойти традиционных майнеров, монополизировав процесс добавления новых блоков в блокчейн, тем самым превратив майнинг биткоина в олигополию, контролируемую квантовыми организациями.

Читайте также: Активность биткоин-китов резко возросла на фоне роста цен — что это сигнализирует рынку

Снижение квантовой угрозы

Чтобы устранить эти риски, разработчики биткоина могут перейти с SHA-256 на квантово-устойчивую хеш-функцию. Такое обновление, хотя и сложное, технически осуществимо и может следовать прецеденту, созданному предыдущими улучшениями биткоина.

Однако для этого потребуется широкий консенсус среди майнеров биткоина и участников сети, учитывая децентрализованный характер криптовалюты.

Долгосрочная угроза квантовых вычислений

Несмотря на теоретические риски, связанные с квантовыми вычислениями, эксперты сходятся во мнении, что квантовые атаки на биткоин не являются неизбежными. Создание и масштабирование квантовых компьютеров, способных взломать криптографию биткоина, — это монументальная задача, которая по-прежнему требует значительного прогресса в аппаратном обеспечении и алгоритмах.

Кроме того, по мере того, как экономическое значение биткоина продолжает расти, стимулы для устранения квантовых уязвимостей будут увеличиваться.

Открытый исходный код биткоина способствует сотрудничеству между разработчиками, криптографами и учеными, гарантируя, что решения для квантовых угроз могут быть тщательно протестированы и приняты.

Проактивный подход криптовалютного сообщества к решению проблем исторически позволял биткоину успешно развиваться в ответ на различные угрозы.

Заключение

Хотя угроза квантовых вычислений для безопасности биткоина не является непосредственной, криптовалюта должна оставаться бдительной и адаптивной.

Потенциал квантовых компьютеров для взлома существующих криптографических схем представляет собой долгосрочную проблему, но децентрализованный характер биткоина с открытым исходным кодом позволяет ему развиваться в ответ на эти возникающие риски.

Чтобы избежать сценария, при котором несколько крупных предприятий доминируют в майнинге благодаря квантовым возможностям, Рэй предполагает, что переход на квантово-устойчивую хеш-функцию будет самым простым решением.

При постоянном сотрудничестве и инновациях Биткойн может обеспечить свою устойчивость к будущим технологическим достижениям, сохраняя свое место в качестве безопасного и децентрализованного средства сбережения на долгие годы.

Подробнее о Bitcoin (BTC):

Цена биткоина (BTC), рыночная капитализация, цена сегодня и история графиков

Цена Bitcoin (BTC) сегодня

Как купить биткоин (BTC)

BTC/USD: конвертировать биткоин в доллар США

Вопросы и ответы

Как квантовые вычисления могут угрожать безопасности биткоина?

Квантовые вычисления представляют риск для биткоина, потенциально нарушая его криптографические основы, такие как цифровые подписи и хеш-функции. Квантовые компьютеры могут решать сложные математические задачи в геометрической прогрессии быстрее, чем классические компьютеры, ставя под угрозу безопасность транзакций биткоина и позволяя злоумышленникам манипулировать данными блокчейна или выполнять двойное расходование.

Каковы потенциальные решения квантовых угроз для биткоина?

Исследователи изучают квантово-устойчивые решения, такие как подписи Lamport и новые квантово-безопасные хеш-функции, чтобы защитить биткоин от квантовых атак. Эти обновления могут быть реализованы таким же образом, как и предыдущие обновления Bitcoin, такие как Taproot, что позволит пользователям переносить свои средства на квантово безопасные адреса без нарушения работы сети.

Подвергается ли биткоин непосредственному риску со стороны квантовых вычислений?

В то время как квантовые вычисления представляют теоретический долгосрочный риск для Биткойна, технология, необходимая для взлома криптографических систем Биткойна, все еще находится на стадии разработки. Эксперты считают, что атаки не являются неизбежными, а децентрализованный характер биткоина с открытым исходным кодом позволяет постоянно внедрять инновации и адаптироваться к возникающим угрозам.

Отказ от ответственности: Высказанные мнения принадлежат исключительно автору и не отражают взгляды данной платформы. Эта платформа и ее аффилированные лица снимают с себя всякую ответственность за точность или пригодность предоставленной информации. Он предназначен только для информационных целей и не предназначен для финансовых или инвестиционных консультаций.