Mae cyfrifiadura cwantwm wedi codi pryderon am ddyfodol technoleg cryptocurrency a blockchain yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Er enghraifft, tybir yn gyffredin y bydd cyfrifiaduron cwantwm soffistigedig iawn un diwrnod yn gallu cracio amgryptio heddiw, gan wneud diogelwch yn bryder difrifol i ddefnyddwyr yn y gofod blockchain.
Mae adroddiadau Protocol cryptograffig SHA-256 a ddefnyddir ar gyfer diogelwch rhwydwaith Bitcoin ar hyn o bryd yn unbreakable gan gyfrifiaduron heddiw. Fodd bynnag, arbenigwyr rhagweld y bydd cyfrifiadura cwantwm, ymhen degawd, yn gallu torri'r protocolau amgryptio presennol.
O ran a ddylai deiliaid fod yn poeni am gyfrifiaduron cwantwm yn fygythiad i cryptocurrency, dywedodd Johann Polecsak, prif swyddog technoleg QAN Platform, llwyfan blockchain haen-1, wrth Cointelegraph:
“Yn bendant. Bydd llofnodion cromlin eliptig - sy'n pweru pob cadwyn bloc mawr heddiw ac y profwyd eu bod yn agored i niwed yn erbyn ymosodiadau QC - yn torri, sef yr UNIG fecanwaith dilysu yn y system. Unwaith y bydd yn torri, bydd yn llythrennol yn amhosibl gwahaniaethu rhwng perchennog waled cyfreithlon a haciwr a ffugiodd lofnod un.”
Os bydd yr algorithmau hash cryptograffig cyfredol byth yn cael eu chwalu, mae hynny'n gadael gwerth cannoedd o biliynau o asedau digidol yn agored i gael eu dwyn gan actorion maleisus. Fodd bynnag, er gwaethaf y pryderon hyn, mae gan gyfrifiadura cwantwm ffordd bell i fynd eto cyn dod yn fygythiad hyfyw i dechnoleg blockchain.
Beth yw cyfrifiadura cwantwm?
Mae cyfrifiaduron cyfoes yn prosesu gwybodaeth ac yn gwneud cyfrifiannau gan ddefnyddio “darnau.” Yn anffodus, ni all y darnau hyn fodoli ar yr un pryd mewn dau leoliad a dau gyflwr gwahanol.
Yn lle hynny, gall darnau cyfrifiadurol traddodiadol naill ai fod â gwerth 0 neu 1. Cyfatebiaeth dda yw switsh golau yn cael ei droi ymlaen neu i ffwrdd. Felly, os oes pâr o ddarnau, er enghraifft, dim ond un o'r pedwar cyfuniad posibl y gall y darnau hynny eu dal ar unrhyw adeg: 0-0, 0-1, 1-0 neu 1-1.
O safbwynt mwy pragmatig, goblygiad hyn yw ei bod yn debygol y bydd yn cymryd cryn amser i gyfrifiadur cyffredin gwblhau cyfrifiannau cymhleth, sef y rhai y mae angen iddynt ystyried pob ffurfweddiad posibl.
Nid yw cyfrifiaduron cwantwm yn gweithredu o dan yr un cyfyngiadau â chyfrifiaduron traddodiadol. Yn lle hynny, maen nhw'n cyflogi rhywbeth a elwir yn ddarnau cwantwm neu “qubits” yn hytrach na darnau traddodiadol. Gall y cwbitau hyn gydfodoli yn nhaleithiau 0 ac 1 ar yr un pryd.
Fel y soniwyd yn gynharach, dim ond un o bedwar cyfuniad posibl y gall dau ddarn ddal ar yr un pryd. Fodd bynnag, mae un pâr o qubits yn gallu storio'r pedwar ar yr un pryd. Ac mae nifer yr opsiynau posibl yn cynyddu'n esbonyddol gyda phob cwbit ychwanegol.
Diweddar: Beth mae'r Ethereum Merge yn ei olygu ar gyfer atebion haen-2 y blockchain
O ganlyniad, gall cyfrifiaduron cwantwm wneud llawer o gyfrifiannau wrth ystyried sawl ffurfwedd wahanol ar yr un pryd. Er enghraifft, ystyriwch y Prosesydd Sycamorwydden 54-qubit a ddatblygodd Google. Llwyddodd i gwblhau cyfrifiant mewn 200 eiliad a fyddai wedi cymryd 10,000 o flynyddoedd i’r uwchgyfrifiadur mwyaf pwerus yn y byd ei gwblhau.
Yn syml, mae cyfrifiaduron cwantwm yn llawer cyflymach na chyfrifiaduron traddodiadol gan eu bod yn defnyddio qubits i wneud cyfrifiadau lluosog ar yr un pryd. Yn ogystal, gan y gall qubits fod â gwerth o 0, 1 neu'r ddau, maent yn llawer mwy effeithlon na'r system didau deuaidd a ddefnyddir gan gyfrifiaduron cyfredol.
Gwahanol fathau o ymosodiadau cyfrifiadura cwantwm
Mae ymosodiadau storio fel y'u gelwir yn cynnwys parti maleisus yn ceisio dwyn arian parod trwy ganolbwyntio ar gyfeiriadau blockchain sy'n agored i niwed, fel y rhai lle mae allwedd gyhoeddus y waled yn weladwy ar gyfriflyfr cyhoeddus.
Pedair miliwn Bitcoin (BTC), neu 25% o'r holl BTC, yn agored i ymosodiad gan gyfrifiadur cwantwm oherwydd bod perchnogion yn defnyddio allweddi cyhoeddus heb eu hasio neu'n ail-ddefnyddio cyfeiriadau BTC. Byddai'n rhaid i'r cyfrifiadur cwantwm fod yn ddigon pwerus i ddehongli'r allwedd breifat o'r anerchiad cyhoeddus heb stwnsh. Os caiff yr allwedd breifat ei datgelu'n llwyddiannus, gall yr actor maleisus ddwyn arian defnyddiwr yn syth o'i waledi.
Fodd bynnag, arbenigwyr rhagweld y pŵer cyfrifiadurol sydd ei angen byddai cyflawni'r ymosodiadau hyn filiynau o weithiau'n fwy na'r cyfrifiaduron cwantwm presennol, sydd â llai na 100 qubits. Serch hynny, mae ymchwilwyr ym maes cyfrifiadura cwantwm wedi damcaniaethu y gallai nifer y cwbits a ddefnyddir. cyrraedd 10 miliwn yn ystod y deng mlynedd nesaf.
Er mwyn amddiffyn eu hunain rhag yr ymosodiadau hyn, mae angen i ddefnyddwyr crypto osgoi ailddefnyddio cyfeiriadau neu symud eu harian i gyfeiriadau lle nad yw'r allwedd gyhoeddus wedi'i chyhoeddi. Mae hyn yn swnio'n dda mewn theori, ond gall fod yn rhy ddiflas i ddefnyddwyr bob dydd.
Efallai y bydd rhywun sydd â mynediad at gyfrifiadur cwantwm pwerus yn ceisio dwyn arian o drafodyn blockchain wrth ei gludo trwy lansio ymosodiad cludo. Oherwydd ei fod yn berthnasol i bob trafodiad, mae cwmpas yr ymosodiad hwn yn llawer ehangach. Fodd bynnag, mae ei gyflawni yn fwy heriol oherwydd mae'n rhaid i'r ymosodwr ei gwblhau cyn y gall y glowyr gyflawni'r trafodiad.
O dan y rhan fwyaf o amgylchiadau, nid oes gan ymosodwr fwy nag ychydig funudau oherwydd yr amser cadarnhau ar rwydweithiau fel Bitcoin ac Ethereum. Mae hacwyr hefyd angen biliynau o qubits i gynnal ymosodiad o'r fath, gan wneud y risg o ymosodiad tramwy yn llawer is nag ymosodiad storio. Serch hynny, mae'n dal i fod yn rhywbeth y dylai defnyddwyr ei ystyried.
Nid yw amddiffyn rhag ymosodiadau tra ar y ffordd yn dasg hawdd. I wneud hyn, mae angen newid algorithm llofnod cryptograffig sylfaenol y blockchain i un sy'n gwrthsefyll ymosodiad cwantwm.
Mesurau i amddiffyn rhag cyfrifiadura cwantwm
Mae cryn dipyn o waith i'w wneud o hyd gyda chyfrifiadura cwantwm cyn y gellir ei ystyried yn fygythiad credadwy i dechnoleg blockchain.
Yn ogystal, bydd technoleg blockchain yn fwyaf tebygol o esblygu i fynd i'r afael â mater diogelwch cwantwm erbyn i gyfrifiaduron cwantwm fod ar gael yn eang. Mae yna cryptocurrencies fel IOTA eisoes yn defnyddio graff acyclic dan gyfarwyddyd (DAG) technoleg sy'n cael ei ystyried yn gallu gwrthsefyll cwantwm. Yn wahanol i'r blociau sy'n ffurfio cadwyn blociau, mae graffiau acyclic cyfeiriedig yn cynnwys nodau a chysylltiadau rhyngddynt. Felly, mae cofnodion trafodion crypto ar ffurf nodau. Yna, mae cofnodion y cyfnewidiadau hyn yn cael eu pentyrru un ar ben y llall.
Mae dellt bloc yn dechnoleg DAG arall sy'n gallu gwrthsefyll cwantwm. Mae rhwydweithiau Blockchain fel QAN Platform yn defnyddio'r dechnoleg i alluogi datblygwyr i adeiladu contractau smart sy'n gwrthsefyll cwantwm, cymwysiadau datganoledig ac asedau digidol. Mae cryptograffeg delltog yn gallu gwrthsefyll cyfrifiaduron cwantwm oherwydd ei fod yn seiliedig ar broblem efallai na fydd cyfrifiadur cwantwm yn gallu ei datrys yn hawdd. Mae'r enw a roddir i'r broblem hon yw'r Broblem Fector Byrraf (SVP). Yn fathemategol, mae'r SVP yn gwestiwn am ddod o hyd i'r fector byrraf mewn dellt dimensiwn uchel.
Diweddar: Bydd ETH Merge yn newid y ffordd y mae mentrau'n gweld Ethereum ar gyfer busnes
Credir bod yr SVP yn anodd i gyfrifiaduron cwantwm ei ddatrys oherwydd natur cyfrifiadura cwantwm. Dim ond pan fydd cyflwr y qubits wedi'u halinio'n llawn y gall cyfrifiadur cwantwm ddefnyddio'r egwyddor arosod. Gall y cyfrifiadur cwantwm ddefnyddio'r egwyddor arosod pan fydd cyflwr y qubits wedi'u halinio'n berffaith. Eto i gyd, rhaid iddo droi at ddulliau mwy confensiynol o gyfrifiannu pan nad yw'r taleithiau. O ganlyniad, mae cyfrifiadur cwantwm yn annhebygol iawn o lwyddo i ddatrys y SVP. Dyna pam mae amgryptio dellt yn ddiogel rhag cyfrifiaduron cwantwm.
Mae hyd yn oed sefydliadau traddodiadol wedi cymryd camau tuag at ddiogelwch cwantwm. Mae JPMorgan a Toshiba wedi dod at ei gilydd i ddatblygu dosbarthiad allwedd cwantwm (QKD), ateb y maent yn honni ei fod yn gallu gwrthsefyll cwantwm. Gyda'r defnydd o ffiseg cwantwm a cryptograffeg, mae QKD yn ei gwneud hi'n bosibl i ddau barti fasnachu data cyfrinachol tra ar yr un pryd yn gallu nodi a rhwystro unrhyw ymdrech gan drydydd parti i glustfeinio ar y trafodiad. Mae'r cysyniad yn cael ei ystyried fel mecanwaith diogelwch a allai fod yn ddefnyddiol yn erbyn ymosodiadau blockchain damcaniaethol y gallai cyfrifiaduron cwantwm eu cynnal yn y dyfodol.
Ffynhonnell: https://cointelegraph.com/news/why-quantum-computing-isn-ta-threat-to-crypto-yet