Campur tangan kerajaan, kebolehgunaan yang rendah, yuran rangkaian yang tinggi – yang manakah merupakan ancaman paling signifikan terhadap Bitcoin? Jawapannya mungkin tiada seorang pun daripada mereka.

Walaupun rangkaian Bitcoin sangat selamat dalam keadaan komputer semasa, terdapat ancaman yang lebih besar lagi. Komputer kuantum berpotensi menjadikan langkah-langkah keselamatan Bitcoin usang, dengan berkesan memusnahkan cryptocurrency yang pernah dominan.

Apa itu Pengkomputeran Kuantum?

Ringkasnya, komputer kuantum adalah komputer super tahan pada suhu sifar mutlak (-459.67 ° F). Pada suhu ini, zarah subatom pada pemproses komputer bertindak dengan cara yang tidak mungkin dalam keadaan normal.

Bertentangan dengan kepercayaan popular, komputer kuantum tidak semestinya lebih cepat daripada komputer tradisional. Oleh itu, malangnya, mereka tidak akan meningkatkan kelajuan aliran Netflix anda.

Tetapi anomali kuantum yang berlaku pada suhu beku buat membolehkan mereka melakukan pengiraan yang secara teori tidak mungkin dilakukan oleh komputer biasa dalam jangka masa yang boleh diterima. Beberapa kes penggunaan pengiraan ini merangkumi simulasi molekul, lipatan protein, dan pengoptimuman logistik.

Tetapi bagaimana sebenarnya komputer kuantum dapat melakukannya?

Infografik Pengkomputeran Kuantum

Di dalam Komputer Kuantum. Kredit: Penyelidikan IBM

Kedudukan dan Kepungan

Komputer kuantum mempunyai dua sifat yang memberi mereka kemampuan untuk melakukan pengiraan yang kompleks pada kadar yang efisien. Yang pertama adalah superposisi.

Komputer tradisional menyimpan maklumat sebagai rangkaian 0 dan 1. Komputer kuantum, sebaliknya, menyimpan datanya menggunakan satu set qubit – superposisi 0 dan 1. Qubit secara berkesan wujud di dua keadaan sekaligus.

Apabila anda menyambungkan qubit ini dalam sistem, bilangan keadaan bertambah dengan pesat. Satu qubit mempunyai dua keadaan, dua mempunyai empat keadaan, empat mempunyai lapan, dan seterusnya. Bilangan negeri secara langsung mengikuti persamaan:

# keadaan = 2n di mana “n” adalah bilangan qubit.

Harta kedua komputer kuantum adalah ikatan. Apabila dua qubit terjerat antara satu sama lain, mengukur nilai satu qubit secara automatik akan memberitahu anda nilai qubit yang lain juga. Mengendalikan semua qubit komputer kuantum yang superposisi akan memberi anda setiap keadaan yang mungkin terlibat.

Bagaimana Pengkomputeran Kuantum Mempengaruhi Bitcoin?

Komputer kuantum sangat mahir dalam menyelesaikan pengiraan kriptografi. Untuk memahami sepenuhnya ancaman yang ditimbulkan kepada Bitcoin (dan cryptocurrency lain), pertama-tama kita harus mengembalikan kunci awam, kunci peribadi, dan bagaimana Bitcoin menghubungkan keduanya bersama-sama.

Penyegaran Bitcoin Pantas

Setiap dompet Bitcoin mempunyai kunci peribadi dan kunci awam. Kunci awam anda adalah alamat dompet tempat anda menerima dana, dan ia dibuat dari kunci peribadi anda. Kunci peribadi anda adalah “kata laluan” yang anda perlukan untuk menghantar dana.

Untuk menghantar dana, khususnya bitcoin, anda menandatangani setiap transaksi menggunakan skema tandatangan elips. Skim ini membuktikan kepada orang lain bahawa anda memiliki kunci peribadi tanpa perlu menyiarkan apa itu. Matematik di sebalik skema ini juga menjadikan penciptaan kunci awam dari persendirian menjadi mudah sedangkan melakukan sebaliknya adalah mustahil.

Itu mungkin akan berubah tidak lama lagi, dengan komputer kuantum.

Pengiraan Kuantum

Kesalahpahaman umum: Satu komputer kuantum dapat memberikan kekuatan hashing yang cukup untuk melakukan serangan 51% pada rangkaian Bitcoin.

Realitinya: Pelombong ASIC, dan akan sekurang-kurangnya sepuluh tahun, jauh lebih cekap dalam perlombongan daripada komputer kuantum. Ada tidak ada risiko komputer kuantum mensabotaj rangkaian Bitcoin melalui serangan 51%. Ancaman sebenarnya terletak pada kemampuan komputer kuantum untuk mengecam kunci peribadi dari kunci awam rangkaian.

Ketidakcekapan komputer hari ini menyimpan kunci peribadi yang dihasilkan oleh tandatangan lengkung elips secara relatif selamat. Tidak akan memerlukan masa atau sumber untuk meneka kunci peribadi melalui kekerasan.

Komputer tradisional perlu dilaksanakan 2 ^128 atau 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 operasi asas untuk mendapatkan kunci peribadi Bitcoin dari alamat awam.

Walau bagaimanapun, menggunakan Algoritma Shor, komputer kuantum yang besar hanya memerlukan 128 ^3 atau 2,097,152 operasi untuk mengetahui kunci peribadi. Itu lebih banyak pesanan berkadar besar, menjadikan tugas untuk mengetahui hubungan utama kemungkinan.

Bagaimana Screwed adalah Bitcoin?

Berita baik: Bitcoin semestinya baiklah. Komputer kuantum yang cukup cekap untuk mengira hubungan utama Bitcoin masih bertahun-tahun. Dan penyelesaiannya tidak semudah yang kelihatan.

Alamat Sekali

Penyelesaian yang paling mudah, tetapi tidak dapat dilaksanakan adalah dengan menggunakan setiap alamat Bitcoin sekali sahaja. Semasa mengikuti praktik ini, alamat awam anda hanya dapat dilihat antara waktu anda memulakan transaksi hingga memasuki blok. Orang jarang menukar alamat mereka dengan setiap transaksi.

Perubahan Algoritma Tandatangan

Penyelesaian yang disyorkan adalah menukar Bitcoin algoritma kunci awam dari tandatangan lengkung elips hingga algoritma yang tahan kuantum.

Tandatangan Lamport adalah cadangan biasa untuk penggantian. Tanda tangan ini jauh lebih besar daripada rakan lengkung elipsnya, walaupun (kira-kira 169 kali lebih besar). Perbezaan ukuran ini menghalangi skalabilitas, bahkan dengan pelaksanaan Lightning Network.

Selain itu, kunci tandatangan Lamport masih mempunyai jumlah penggunaan yang terhad sebelum anda perlu membuat pasangan kunci baru. Angka ini mungkin serendah sekali penggunaan.

Dengan sebarang perubahan pada algoritma kunci awam, anda juga perlu melunaskan Bitcoin dan meminta semua pengguna memindahkan dana mereka ke jenis alamat baru. Sebarang dana yang tertinggal akan menghadapi risiko kecurian.

Cryptocurrency baru

Beberapa pasukan mengembangkan cryptocurrency mereka dengan mempertimbangkan rintangan kuantum.

IOTA, sebagai contoh, menggunakan tandatangan Winternitz sekali untuk membuat pasangan kunci. Strategi ini menjadikan alamat tidak berguna hampir seketika setelah mengirim dana, membiarkan alamat anda rentan terhadap serangan kuantum paling banyak selama beberapa saat.

The Nexus pasukan mengiklankan blockchain 3D mereka sebagai “blockchain tahan kuantum pertama.” Ia mengemas kini dan mengaburkan kunci anda setelah setiap transaksi dengan skema yang disebut oleh pasukan “rantai tanda tangan.”

Projek lain, Hcash menggunakan tandatangan BLISS untuk mengelakkan pengkomputeran kuantum.

Masa Depan Pengkomputeran Kuantum & Penentangan

Projek-projek ini tidak sendirian dalam memerangi pengkomputeran kuantum. Walaupun anda tidak banyak mendengar tentang rintangan kuantum dalam hubungan dengan projek lain, mereka masih mengusahakannya. Ethereum, untuk satu, mempunyai cadangan yang akan membolehkan pelbagai jenis algoritma tandatangan untuk setiap pengguna.

Dengan komputer kuantum berkuasa tinggi yang masih bertahun-tahun, kebanyakan projek harus mempunyai banyak masa untuk membangun pertahanan mereka. Oleh itu, anda boleh berehat pada waktu malam dengan mengetahui bahawa Bitcoin harus berada di sini untuk tinggal.