Влияние Квантового компьютера на Биткойн: в настоящее время не стоит чрезмерно беспокоиться

Квантовый компьютер может ли нанести смертельный удар Биткойну? Эта тема всегда периодически вызывает широкие обсуждения и беспокойство. Недавно выпущенный компанией Google квантовый процессор Willow вновь привлек внимание. Проведя исследование, мы пришли к следующим выводам:

• Willow действительно добилась значительного прогресса
• Но в настоящее время пользователям Биткойна не стоит чрезмерно беспокоиться

Протокол Биткойна можно упростить до двух основных частей: майнинг на основе хеширования и подпись транзакций на основе эллиптической кривой. Теоретически обе части могут быть подвержены воздействию квантовых вычислений, соответственно, через алгоритм Гровера и алгоритм Шора.

Однако вычислительная мощность Willow в настоящее время все еще далеко не достаточна, чтобы оказать существенное влияние на эти две части. Для атаки на хэш- и подписную системы Биткойна в разумные сроки потребуется около нескольких тысяч логических квантовых битов. В зависимости от различных технологий может потребоваться несколько тысяч физических квантовых битов, чтобы закодировать 1 логический квантовый бит.

Это означает, что для атаки на сеть Биткойн может потребоваться миллионы физических квантовых битов. А у Willow всего 105 физических квантовых битов, до реальной угрозы еще далеко.

Предположим, что в один прекрасный день вычислительная мощность квантового компьютера станет достаточно высокой, чтобы угрожать сети Биткойн. Что произойдет? Для майнинга влияние будет относительно ограниченным. Алгоритм Гровера просто ускоряет процесс вычисления и не нарушает основные закономерности хеширования, по-прежнему требуется множество вычислений для нахождения нужного хеш-значения. Это можно понимать как появление на рынке нового типа эффективного устройства для майнинга.

В отношении подписания адресов некоторые адреса действительно требуют осторожности, включая самые ранние P2PK и самые последние P2TR, основанные на открытом ключе. В то время как P2PKH, P2SH, P2WPKH, P2WSH и другие формы, основанные на хешах, относительно безопасны. Но стоит отметить, что повторное использование этих адресов также может раскрывать открытый ключ, что создает потенциальный риск.

Разработчики не бездействуют. Биткойн продолжает развиваться, в будущем могут быть внедрены решения на основе хэширования, такие как подписи Лампорта. В сообществе уже ведется много обсуждений, включая применение в управлении состоянием и т.д. Кроме того, могут быть внедрены алгоритмы, устойчивые к квантовым вычислениям, основанные на решеточной криптографии, которые можно активировать с помощью мягкой форки.

Помимо технических обновлений, хорошие привычки использования также могут эффективно защитить от угрозы Квантового компьютера. Например, менять адрес получения при каждой сделке (один раз - один ключ), а не повторно использовать один и тот же адрес. Кроме того, до того как Квантовый компьютер станет реальной угрозой, разумно перевести активы на относительно более безопасный адрес с изоляционным свидетельством.

Другие блокчейн-сети, такие как Эфириум, также активно обсуждают решения по постквантовой криптографии, которые могут быть внедрены через хард-форки.

Необходимо отметить, что появление Квантового компьютера повлияет не только на криптовалюту, но и затронет традиционную финансовую систему, системы обороны, конфиденциальные коммуникации и многие другие важные области.

Таким образом:

• В краткосрочной перспективе угроза Квантового компьютера для Биткойн и других блокчейн-сетей незначительна.
• Но пользователи должны развивать хорошие привычки использования и постоянно следить за развитием технологий квантовых вычислений.