آیا کامپیوترهای کوانتومی باعث نابودی بیت کوین می‌شوند؟

با ادعای برتری کوانتومی گوگل، محاسبات کوانتومی ممکن است چندان دور نباشد. آیا ارتباطی بین کامپیوترهای کوانتومی و نابودی بیت کوین آیا وجود دارد؟ آیا آنها بیت کوین را تهدید می کنند؟ آیا روزی یک کامپیوتر کوانتومی ظاهر می شود که تمام کیف پول ها را خالی می کند و تمام بیت کوین ها را از طریق قدرت محاسباتی برتر خود استخراج می کند؟ برخی می گویند بله، در درازمدت ممکن است این اتفاق بیفتد، اما برخی دیگر می گویند نه، برای مدت طولانی نگرانی در این زمینه وجود نخواهد داشت.

کامپیوترهای امروزی قدرت محاسباتی محدودی دارند. این به این دلیل است که فناوری رایانه فعلی از «بیت‌ها»، کوچک‌ترین واحد ذخیره‌سازی اطلاعات استفاده می‌کند. یک “بیت” در هر زمان فقط می تواند “0” یا “1” داشته باشد. طیف وسیعی از الگوریتم های محاسباتی فعلی بر اساس پردازش این 0 یا 1 ها ساخته شده است، با این حال، کامپیوترهای کوانتومی می توانند کارهایی را انجام دهند که کامپیوترهای امروزی نمی توانند. محاسبات کوانتومی، فناوری که در حال حاضر در دست تحقیق و توسعه است، به بیت ها متکی نیست. از “Qubits” استفاده می کند، یعنی. “بیت های کوانتومی”. کیوبیت‌ها می‌توانند شامل یک «0»، یک «1» و یک حالت روی هم قرار گرفته از هر دو، همه در یک زمان باشند.

این یک الگوی محاسباتی کاملاً متفاوت با قدرت محاسباتی قابل توجهی بیشتر از رایانه های کلاسیک امروزی ایجاد می کند. وقتی آنلاین هستید، هر اطلاعاتی که رد و بدل می کنید معمولاً با RSA یا ECC رمزگذاری می شود. هر دو در برابر حملات کامپیوترهای کوانتومی آسیب پذیر هستند. یک کامپیوتر کوانتومی به اندازه کافی بزرگ برای هر کسی که به صورت آنلاین در تعامل است به یک مشکل امنیتی تبدیل می شود.

اگر یک کامپیوتر کوانتومی بتواند اعتماد رمزنگاری را که ارزهای رمزپایه بر اساس آن ساخته شده اند، تضعیف کند، چه اتفاقی می افتد؟ جزئیات نحوه پیاده سازی ارزها و نحوه پردازش تراکنش ها و کیف پول ها توسط صرافی ها می تواند تاثیر جدی محاسبات کوانتومی بر روی ارزها را تغییر دهد.

محاسبات کوانتومی چگونه بر ذخیره ایمن داده های رمزنگاری تأثیر می گذارد؟

رمزگذاری داده های کلید خصوصی/عمومی از امضای دیجیتال کاربران بیت کوین محافظت می کند. از اعداد بسیار بزرگ برای فاکتورسازی اولیه استفاده می کند که کامپیوترهای کلاسیک عملاً قادر به شکستن آن نیستند.

با این حال، این ممکن است با کامپیوترهای کوانتومی تغییر کند. پیتر شور در سال 1995 یک الگوریتم چند جمله ای کوانتومی را معرفی کرد که اکنون آن را الگوریتم شور می نامیم.

این تحقیق به طور چشمگیری نشان می دهد که چگونه الگوریتم جدید به تعداد بسیار کمتری از عملیات برای حل یک مسئله فاکتورسازی اولیه بزرگ نسبت به الگوریتم کلاسیک نیاز دارد. در واقع یک کامپیوتر کوانتومی قدرتمند که الگوریتم Shor را اجرا می کند می تواند چنین مشکلی را در چند روز حل کند.

مقایسه کنید با صدها میلیارد سالی که کامپیوترهای کلاسیک برای حل یک مشکل مشابه به طول انجامید! این می تواند رمزگذاری داده های کلید خصوصی/عمومی امروزی را به خطر بیندازد. اما نگران نباشید، زیرا کامپیوترهای کوانتومی هنوز تجاری نشده اند.

البته توجه داشته باشید که بسیاری از سازمان ها به طور فعال در حال تحقیق و توسعه این فناوری هستند. به عنوان مثال، گوگل و IBM در حال حاضر شامل می شوند کامپیوترهای کوانتومی آنها به تنهایی کار می کنند.

نابودی بیت کوین یا بلاک چین با محاسبات کوانتومی

همانطور که گفتیم، یک کامپیوتر کوانتومی به اندازه کافی بزرگ می تواند الگوریتم های پیچیده را بسیار سریعتر از یک کامپیوتر کلاسیک فعلی اجرا کند. یک کامپیوتر کوانتومی به اندازه کافی بزرگ می تواند به طور بالقوه فناوری رمزگذاری مورد استفاده در بلاک چین را بشکند. این حملات کوانتومی می تواند به هک شبکه های بلاک چین کمک کند. با این حال، شبکه های بلاک چین با تهدید فوری فناوری های کوانتومی مواجه نیستند.

محاسبات درهم تنیدگی کوانتومی برای محاسبات بلاک چین یکپارچه کوانتومی

یک حادثه جالب در مورد پیدایش کامپیوترهای کوانتومی مربوط به یک مطالعه جدید است. دو محقق از دانشگاه ویکتوریا ولینگتون نیوزلند پیشنهاد می‌کنند که بلاک چین می‌تواند فراتر از استفاده از رمزنگاری کوانتومی باشد. آنها محاسبات درهم تنیدگی کوانتومی را برای ایجاد نوع جدیدی از بلاک چین پیشنهاد می کنند و از مفهوم درهم تنیدگی در فیزیک کوانتومی برای انجام این کار استفاده می کنند. به این معنا که دو ذره کوانتومی درهم تنیده وجود خود را در نقطه ای از زمان و مکان که با یکدیگر برهم کنش دارند به اشتراک می گذارند. از آن نقطه به بعد، اگر بخواهید یکی را اندازه گیری کنید، روی دیگری تأثیر می گذارد.

دل راجان و مت ویسر، دو محقق ذکر شده، قصد دارند از این ویژگی استفاده کنند. آنها قصد دارند یک بلاک چین بسازند که در آن یک ذره کوانتومی تاریخ تمام پیشینیان خود را رمزگذاری کند. در نتیجه، اگر هکرها سعی کنند ذره قبلی را هک کنند، اقدام جاسوسی آنها آن ذره را از بین می برد.

اگرچه این بلاک چین شبکه کوانتومی زنده خواهد ماند! به یاد داشته باشید که آخرین ذره در این بلاک چین شامل تمام ذرات قبلی است. خلاصه پیشنهاد این دو محقق این است که «اگر رایانه‌های کوانتومی زنجیره‌های بلوکی را تهدید کنند، بلاک چین‌های کوانتومی می‌توانند نوعی محافظت باشند».

آیا بیت کوین می تواند در برابر هکرهای مسلح به رایانه های کوانتومی زنده بماند؟

در آینده، حملات کوانتومی ممکن است قادر به شکستن الگوریتم های رمزگذاری مورد استفاده در بیت کوین باشند. با این حال، کامپیوترهای کوانتومی هنوز نمی توانند این کار را انجام دهند. احتمالاً یک پنجره 5 تا 10 ساله برای بیت کوین وجود دارد تا اقدامات امنیتی خود را برای زنده ماندن در برابر هکرهای مسلح به رایانه های کوانتومی تقویت کند.

از سوی دیگر، برای شکستن الگوریتم امنیتی بیت کوین، کامپیوترهای کوانتومی باید یک میلیون برابر بزرگتر از امروزی باشند و این ارز دیجیتال را در برابر هکرها آسیب پذیر می کند.

شبکه بیت کوین توسط رایانه هایی به نام ماینرها که از الگوریتم رمزنگاری به نام SHA-256 توسعه یافته توسط آژانس امنیت ملی ایالات متحده استفاده می کنند، ایمن نگه داشته می شود. این کد اساساً برای رایانه‌های معمولی نشکن است، اما رایانه‌های کوانتومی که می‌توانند از ویژگی‌های فیزیک کوانتومی برای سرعت بخشیدن به محاسبات استفاده کنند، از نظر تئوری می‌توانند آن را شکست دهند.

مارک وبر و همکارانش در دانشگاه ساسکس در بریتانیا تحقیق کرده‌اند که برای شکستن بیت‌کوین چقدر به یک کامپیوتر کوانتومی نیاز دارید، از نظر تعداد کیوبیت‌ها یا بیت‌های کوانتومی، معادل بیت‌های محاسباتی معمولی.

هر تراکنش بیت کوین قبل از اضافه شدن به بلاک چین باید توسط شبکه ای از ماینرها (در یک دفتر کل بدون مالک غیرقابل تغییر) “تأیید” شود. به هر تراکنش یک کلید رمزنگاری در طول این فرآیند تأیید اختصاص داده می شود و شکستن کلید به شما امکان می دهد مالکیت آن بیت کوین ها را در اختیار بگیرید.

وبر می گوید: تراکنش ها اعلام می شوند و یک کلید مرتبط با آن تراکنش وجود دارد. “و زمان محدودی وجود دارد که کلید آسیب پذیر است، اما معمولاً حدود 10 دقیقه تا یک ساعت، شاید در روز است.”

تیم وبر محاسبه کرد که شکستن رمزگذاری بیت کوین در یک پنجره زمانی 10 دقیقه ای به یک کامپیوتر کوانتومی با 1.9 میلیارد کیوبیت نیاز دارد، در حالی که شکستن آن در یک ساعت به ماشینی با 317 میلیون کیوبیت نیاز دارد. حتی با در نظر گرفتن یک روز کامل، این عدد به تنها 13 میلیون کیوبیت کاهش می یابد.

این خبر اطمینان‌بخشی برای دارندگان بیت‌کوین است، زیرا ماشین‌های فعلی تنها کسری از این مقدار را نگه می‌دارند. برای مثال، کامپیوتر کوانتومی ابررسانای آی‌بی‌ام تنها ۱۲۷ کیوبیت است، بنابراین دستگاه‌ها باید میلیون‌ها برابر بزرگ‌تر شوند تا ارز دیجیتال را تهدید کنند، چیزی که وبر می‌گوید بعید است حداقل تا یک دهه دیگر اتفاق بیفتد.

در حالی که بیت کوین برای آینده قابل پیش بینی ایمن است، نگرانی هایی در مورد سایر داده های رمزگذاری شده با بازه زمانی بسیار گسترده تر از آسیب پذیری وجود دارد. یک ایمیل رمزگذاری شده که امروز ارسال می شود را می توان در آینده پس از در دسترس بودن یک کامپیوتر کوانتومی جمع آوری، ذخیره و رمزگشایی کرد.

آیا در حال حاضر شبکه های بلاک چین انعطاف پذیر کوانتومی وجود دارد؟

برخی از ارزهای دیجیتال در ابتدا تهدید ناشی از انقلاب کوانتومی را پیش بینی کردند. آنها در حال کار بر روی ساخت شبکه های بلاک چین انعطاف پذیر کوانتومی هستند. QRL، Hcash و IOTA نمونه هایی از این هستند.

نتیجه

جوامع بلاک چین باید فعال باشند. واضح است که چندین سال طول می کشد تا نسخه تجاری کامپیوترهای کوانتومی به بازار عرضه شود. بنابراین، شبکه های بلاک چین و رمزگذاری داده ها ممکن است از قبل امن باشند. با این حال، اکوسیستم بلاک چین نباید تهدید را دست کم بگیرد.

همانطور که می دانید بلاک چین توجه بسیاری را به خود جلب کرده است و ممکن است شاهد پذیرش بسیاری از کسب و کارها و دولت ها باشیم. اکنون تأثیر انتشار ناگهانی رایانه‌های کوانتومی را در نظر بگیرید که بلافاصله امنیت بلاک چین را کاهش می‌دهد.

تا آن زمان، مشاغل، دولت ها و جوامع انرژی و منابع قابل توجهی را برای پذیرش بلاک چین سرمایه گذاری خواهند کرد. آنها ناگهان متوجه می شوند که سرمایه گذاری آنها چندان اهمیتی ندارد! برای جلوگیری از چنین سناریوی ناخوشایندی، جوامع بلاک چین باید به طور فعال به تهدید محاسبات کوانتومی بپردازند.