Биткоину угрожают квантовые компьютеры?

Биткоину угрожают квантовые компьютеры?

В эру цифровых технологий возникает интересный вопрос, находится ли биткоин в опасности из-за квантовых компьютеров? По данным правительства США, квантовые компьютеры уже не за горами, а некоторые источники утверждают, что шифрование криптовалют вскоре может быть взломано. Но криптовалютные программисты готовятся и к этому. На самом деле система Bitcoin защищена с самого начала — но только если вы используете ее правильно.

Можно ли взломать алгоритм Биткоина?

Согласно отчету Агентства по безопасности киберпространства и инфраструктуры США (CISA), хотя квантовые компьютеры еще не способны взломать алгоритмы шифрования с открытым ключом, государственные и частные организации должны быть готовы к будущим угрозам. Большинство современных цифровых коммуникаций, включая криптовалюты, используют шифрование с открытым ключом. CISA считает, что когда квантовые компьютеры достигнут большей вычислительной мощности и скорости, «они смогут взломать используемые сегодня алгоритмы шифрования с открытым ключом«.


Правительство США предупреждает, что национальные государства и частные компании уже активно исследуют технологию квантовых вычислений, которая может угрожать используемым в настоящее время криптографическим стандартам. Однажды квантовые компьютеры смогут взломать криптовалюты, а также другие средства коммуникации, такие как электронная почта, службы обмена сообщениями и онлайн-банкинг.

В отчете подчеркивается необходимость скорейшего перехода к «пост-квантовой криптографии«.

«Мы должны принимать меры, пока наши противники не начали использовать квантовые компьютеры».

Квантовые компьютеры становятся всё мощнее

Споры о том, смогут ли квантовые компьютеры взломать криптографию с открытым ключом, не утихают с тех пор, как в 1998 году ученые добились успеха в соединении первых пар квантовых битов. Но с 1998 года «суперквантовые компьютеры» сильно развиваются.

Квантовые компьютеры открывают новые захватывающие возможности, но также имеют последствия, которые угрожают существующим криптографическим стандартам.

Появляются и криптовалютные программисты

Криптовалюты, такие как Биткоин, используют передовые методы шифрования, но за прошедшие многие годы стало ясно, что для защиты технологии необходимо «постквантовое шифрование«. Когда в 2020 году компания Honeywell построила новый, эффективный квантовый компьютер, криптоэнтузиасты начали лихорадочно обсуждать возможное будущее влияние квантовых компьютеров на биткоин и 256-битное шифрование.

А некоторые криптовалютные сторонники уже начали подготовку. А компания Cambridge Quantum Computing совместно с Honeywell работает над проектом, который, как утверждается, может быть применим к любой блокчейн сети.

Через сколько лет у нас будут квантовые машины?

Некоторые исследователи считают, что крупномасштабные квантовые компьютеры никогда не появятся. Но другие ученые считают, что они гораздо ближе, примерно через пять лет. Однако Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) утверждает, что 15 лет — очень реалистичная оценка.

Между тем, разработчики Ethereum также исследуют его устойчивость к квантовым компьютерам в рамках проекта Hyperledger Foundation по созданию распределенной бухгалтерской книги «Ursa». (Криптографы, готовящиеся к миру после квантовых компьютеров, считают, что такие методы шифрования, как AES-128 и RSA-2048, не обеспечат достаточной безопасности).

Биткоин, квантовые компьютеры и гений Сатоши Накамото

По словам разработчика программного обеспечения Криса Пачиа, создание адреса Биткоина происходит путем прогона открытого ключа через несколько хэш-функций. Таким образом, шифрование SHA-256 Сатоши Накамото является грозным противником пост-квантового мира.

«Биткоин-адрес — это хэш вашего открытого ключа, а не сам открытый ключ. Хотя злоумышленник с квантовым компьютером может получить закрытый ключ из открытого ключа, он не будет знать открытый ключ, поскольку он был пропущен через несколько односторонних хэш-процессов, устойчивых к квантованию».

Таким образом, ключом к устойчивости биткоина, является использование каждый раз нового биткоин-адреса. Ваш открытый ключ никто не видит, пока вы не используете его для транзакции. Этот маленький гениальный элемент дизайна не случаен, — говорит евангелист биткоина Андреас Антонопулос.

Биткоин пока не в опасности

Марк Веббер и его коллеги из Университета Сассекса пришли к выводу, что квантовые компьютеры должны быть в миллион раз больше, чем сейчас, чтобы взломать алгоритм SHA-256 биткоина. Группа Веббера также проводит исследования в области квантовых вычислений и микроволновых квантовых датчиков.

Шифрование биткоина с помощью открытых ключей по умолчанию настолько сильное, что хакерам потребуется 51% мощности глобальной сети биткоина, чтобы действительно скомпрометировать криптовалютный реестр. Каждой транзакции в цепочке присваивается ключ, состоящий из букв и цифр, который, в свою очередь, уязвим в течение определенного периода времени. При наличии достаточной вычислительной мощности или достаточно мощного квантового компьютера этот ключ может быть взломан.

По оценкам Уэббера, если бы у злоумышленника было десять минут на взлом ключа, ему понадобился бы квантовый компьютер объемом 1,9 миллиарда кубических сантиметров. Но если бы ключ был уязвим в течение 24 часов, это число сократилось бы до 13 миллионов квантовых битов.

Учитывая, что самым мощным квантовым компьютером на рынке является 127-битная модель IBM, очень маловероятно, что такая машина взломает алгоритм криптовалюты в ближайшем будущем.