Квантовые вычисления и их угроза для биткоина

По мере развития квантовых вычислений растут опасения по поводу того, что они могут нарушить криптографическую безопасность, особенно в таких криптовалютах, как биткоин.

Хотя квантовые компьютеры все еще находятся на ранних стадиях, они обладают теоретической способностью взламывать шифрование Биткойна, представляя потенциальный экзистенциальный риск для сети.

Могут ли квантовые вычисления сделать биткоин устаревшим, взломав его криптографическую защиту? Или Биткойн будет развиваться, чтобы противостоять квантовым угрозам?

В этой статье исследуются основы квантовых вычислений, почему они представляют угрозу для биткоина и что можно сделать для защиты сети.

Что такое квантовые вычисления?

Квантовые вычисления — это революционная область, которая использует квантовую механику для выполнения вычислений, выходящих далеко за рамки возможностей классических компьютеров.

В отличие от традиционных компьютеров, которые обрабатывают информацию с помощью двоичных битов (0 и 1), квантовые компьютеры используют квантовые биты (кубиты), которые проявляют уникальные свойства:

Суперпозиция: кубиты могут существовать в нескольких состояниях одновременно, что обеспечивает параллельную обработку.

Запутанность: кубиты могут быть взаимосвязаны, а это означает, что изменение одного мгновенно влияет на другое, даже на огромных расстояниях.

Квантовая интерференция: квантовые алгоритмы манипулируют волнами вероятности для улучшения правильных решений, отменяя при этом неправильные.

Читайте также: Прогноз цены биткоина (BTC) на ближайшие 100 лет

Применение квантовых вычислений

Квантовые вычисления имеют далеко идущие последствия в различных отраслях, в том числе:

• Оптимизация: Решение сложных логистических и финансовых задач.
• Криптография: взлом традиционного шифрования, а также внедрение новых, квантово-безопасных методов шифрования.
• Симуляция: моделирование молекул для разработки лекарств или материаловедения.
• Машинное обучение: ускорение обучения ИИ и предиктивной аналитики.

Несмотря на свой потенциал, квантовые вычисления сталкиваются со значительными проблемами, такими как нестабильность кубитов (декогеренция) и высокая частота ошибок.

Тем не менее, такие компании, как IBM, Google и Microsoft, делают быстрые успехи в квантовом развитии.

Как квантовые вычисления угрожают биткоину?

Безопасность Биткойна основана на надежных криптографических алгоритмах. Однако квантовые вычисления потенциально могут нарушить эти алгоритмы, что приведет к серьезным уязвимостям безопасности.

1. Взлом приватных ключей Биткоина (угроза алгоритма Шора)

Биткоин использует алгоритм цифровой подписи на основе эллиптических кривых (ECDSA) для генерации пар приватных и открытых ключей.

Теоретически алгоритм Шора — квантовый алгоритм — может извлекать приватные ключи из открытых ключей, позволяя злоумышленнику красть биткоин-средства или подделывать транзакции.

В то время как ECDSA в настоящее время не может быть взломана классическими компьютерами, квантовый компьютер с достаточной мощностью может сделать его устаревшим.

Читайте также: Как отправить BTC? Вот простой и безопасный способ сделать это

2. Ослабление алгоритма хеширования Биткойна (угроза алгоритма Гровера)

Биткоин использует хеширование SHA-256 для майнинга и обеспечения безопасности транзакций. В то время как SHA-256 устойчив к классическим атакам методом перебора, алгоритм Гровера — еще один квантовый метод — может сократить усилия, необходимые для решения хэшей, вдвое, потенциально нарушив процесс майнинга биткоина.

Это может привести к:

• Более быстрый майнинг, снижающий безопасность Биткоина.
• Централизация майнинговых мощностей в руках организаций с доступом к квантовым вычислениям.
• Потенциальная атака 51%, при которой злоумышленник может контролировать блокчейн.

3. Уязвимость старых биткоин-адресов

Некоторые ранние адреса Bitcoin, такие как адреса Pay-to-Public-Key (P2PK), раскрывают открытые ключи непосредственно в блокчейне.

Если квантовые компьютеры будут развиваться, они могут нацелиться на спящие кошельки, в том числе те, которые содержат потерянные или неактивные биткойны, в которых, по оценкам, хранятся миллионы BTC.

4. Риск квантового переписывания истории транзакций биткоина

Достаточно мощный квантовый компьютер теоретически мог бы опередить всех майнеров в производстве блоков. Это может позволить злоумышленнику:

• Реорганизация прошлых транзакций (отмена платежей).
• Двойное расходование биткоинов.
• Подрыв доверия ко всей сети.

Безопасен ли биткоин от квантовых атак сегодня?

В то время как квантовые вычисления представляют собой теоретический риск, современные квантовые компьютеры далеки от реальной угрозы для биткоина.

Для взлома ECDSA в течение часа потребовалось бы около 317 миллионов кубитов, что намного больше, чем в современных ведущих системах, которые имеют всего около 100 кубитов.

Практические оценки показывают, что могут пройти десятилетия, прежде чем квантовые компьютеры станут достаточно мощными, чтобы взломать шифрование биткоина.

Тем не менее, подготовка к квантовому будущему имеет решающее значение для обеспечения безопасности биткоина.

Читайте также: Три ключевых момента для анализа рыночных тенденций биткоина

Как биткоин может защититься от квантовых атак?

Открытый исходный код биткоина позволяет проводить упреждающие обновления безопасности. Разработчики и исследователи уже изучают квантово-устойчивые решения, такие как:

1. Квантово-устойчивая криптография

Подписи Lamport и криптография на основе решеток: эти постквантовые криптографические методы обеспечивают более высокий уровень безопасности, чем ECDSA.

Софтфорк или хардфорк: Биткойн может представить новые форматы адресов с квантово-устойчивым шифрованием.

2. Предотвращение повторного использования биткоин-адресов

Пользователи могут защитить себя, не используя повторно адреса Bitcoin. Закрытые ключи остаются в безопасности до тех пор, пока открытые ключи не раскрываются до того, как будут потрачены средства.

3. Миграция на кошельки Quantum-Secure

По мере появления новых криптографических стандартов держатели биткоина могут переводить свои средства на модернизированные кошельки, предназначенные для противостояния квантовым атакам.

Уничтожат ли квантовые вычисления биткоин?

В то время как квантовые вычисления являются законной долгосрочной проблемой, на данный момент биткоин остается безопасным. Современные квантовые компьютеры слишком слабы, чтобы представлять серьезную угрозу, и разработчики уже работают над квантово-устойчивыми криптографическими решениями.

Тем не менее, криптоиндустрия должна оставаться проактивной. По мере развития квантовых вычислений протокол биткоина должен развиваться, чтобы обеспечить долгосрочную безопасность и децентрализацию.

Дисклеймер: Эта статья предназначена только для информационных целей и не должна рассматриваться как финансовый совет. Всегда проводите собственное исследование, прежде чем принимать инвестиционные решения.

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

ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

Могут ли квантовые компьютеры взломать биткоин сегодня?

Нет, современные квантовые компьютеры не обладают необходимой мощностью, чтобы взломать криптографическую безопасность биткоина. По оценкам экспертов, пройдут десятилетия, прежде чем квантовые машины станут достаточно сильными, чтобы представлять реальную угрозу.

Как квантовые вычисления угрожают биткоину?

Квантовые компьютеры теоретически могут взломать шифрование биткоина, взломив закрытые ключи (алгоритм Шора) и ослабив его безопасность хеширования (алгоритм Гровера). Это может привести к краже средств, двойному расходованию средств и манипуляциям с блокчейном.

Что делает биткоин для подготовки к квантовым атакам?

Разработчики биткоина исследуют квантово-устойчивую криптографию, в том числе подписи Lamport и шифрование на основе решетки. Будущие обновления могут включать в себя квантово-безопасные форматы кошельков и структуры адресов для снижения рисков.

Стоит ли держателям биткоина беспокоиться о квантовых угрозах?

Несмотря на то, что это долгосрочная проблема, на данный момент биткоин остается безопасным. Чтобы оставаться защищенными, пользователи должны избегать повторного использования адресов и быть в курсе будущих квантово-устойчивых обновлений.

Уничтожат ли квантовые вычисления биткоин?

Не обязательно. Если сеть Биткойн будет развиваться за счет внедрения квантово-устойчивых криптографических методов до того, как квантовые компьютеры достигнут опасного уровня, она сможет оставаться безопасной и работоспособной.