Угрожают ли квантовые вычисления системе биткоин?

Квантовые компьютеры принципиально отличаются от современных кварцевых и способны решать задачи, на которые обычные компьютеры потратили бы тысячи и миллионы лет. Сегодня эра квантовых вычислений еще не...

Квантовые компьютеры принципиально отличаются от современных кварцевых и способны решать задачи, на которые обычные компьютеры потратили бы тысячи и миллионы лет.

Сегодня эра квантовых вычислений еще не настала, но IT-компании, например Google и Microsoft, а также банки и государственные ведомства разных стран, уже озабочены разработкой квантовоустойчивых алгоритмов, то есть таких, которые нельзя взломать просто за счет использования гораздо большей вычислительной мощности квантового компьютера. Дело в том, что многие криптографические алгоритмы опираются на невозможность решения задач, таких как разложение больших чисел на простые множители, за адекватное время. С квантовыми вычислениями такие алгоритмы станут просто неактуальны.

Компания IBM уже предоставляет доступ через облачный сервис к своему универсальному квантовому компьютеру на пять кубитов (кубит - это наименьший элемент хранения информации в квантовых вычислениях). Адиабатические компьютеры компании D-Wave уже имеют более 1000 кубитов, но не являются универсальными и способны решать только узкоспециализированные задачи. В следующем году Google обещает создать процессор на 22 кубита.

С увеличением числа кубитов мощность квантовых компьютеров возрастает экспоненциально. Специалисты считают, что универсальный квантовый компьютер мощностью более 50 кубит сможет решать серьезные задачи, а значит будет представлять угрозу существующим криптографическим системам.

В основе протоколов криптовалют и других блокчейн-проектов лежит асимметричная криптография, которая обеспечивает верификацию транзакций. Транзакции, подписанные закрытым ключом, могут быть проверены с использованием соответствующего открытого ключа. Ученые из Технологического университета Сиднея считают, что квантовые компьютеры станут достаточно мощными для того, чтобы взломать асимметричную криптографию к 2027 году. Они призывают криптовалютное сообщество уже сейчас подумать над решением проблемы и заменить существующий алгоритм верификации на более совершенный, а в последствии перейти на так называемую постквантовую криптографию, которая способна предотвратить взлом с помощью квантового компьютера.

Главной защитой систем подобных биткоин является постоянное развитие, которое обеспечивается сообществом. Параллельно с развитием квантовых компьютеров будут разрабатываться алгоритмы для протокола, которые будут внедрены после некоторого блока, когда это станет необходимо.

Первые достаточно мощные квантовые компьютеры, скорее всего, сначала появятся у технологических гигантов и исследовательских центров, которые не будут заниматься кражей биткоинов. Так что у человечества еще есть некоторое время на то чтобы подготовится к квантовой угрозе.