Квантовые вычисления становятся всё более сложной задачей для криптовалют

Так называемые "квантовые вычисления" продолжают делать значительные шаги вперед. 

В частности, вчера была опубликована новость, которая ясно показывает, какой прогресс достигается в этом направлении, настолько, что это еще больше усиливает тревогу в криптовалютном секторе. 

Следует отметить, однако, что такая тревога сегодня в значительной степени необоснована, хотя непрерывные и значительные достижения в квантовых вычислениях делают ее немного более обоснованной. 

Новости Google: Квантовые вычисления готовы войти в реальный мир

Вчера в официальном блоге Google была опубликована статья, обсуждающая Quantum Echoes.

Quantum Echoes - это алгоритм Google, который, по их словам, представляет собой значительный шаг вперед к практическому применению квантовых вычислений. Он присоединяется к Willow, квантовому чипу Google, запущенному в конце 2024 года, демонстрируя первый в истории алгоритм, способный достичь проверяемого квантового преимущества на аппаратном уровне.

В публикации раскрывается, что впервые в истории квантовый компьютер теперь может успешно выполнять проверяемый алгоритм на аппаратном обеспечении, даже превосходя самые быстрые классические суперкомпьютеры. Он может, например, рассчитать структуру молекулы, прокладывая путь для реальных приложений. 

Quantum Echoes, или алгоритм OTOC (Out-of-Order Time Correlator) от Google, может быть полезен для изучения структуры систем в природе, от молекул до магнитов и черных дыр, и работает в 13 000 раз быстрее на Willow по сравнению с лучшим классическим алгоритмом на одном из самых быстрых суперкомпьютеров в мире.

Это первый раз в истории, когда квантовый компьютер успешно выполнил проверяемый алгоритм, который превосходит возможности суперкомпьютеров. 

В частности, в рамках принципиального эксперимента в сотрудничестве с Калифорнийским университетом в Беркли, они выполнили алгоритм Quantum Echoes на чипе Willow для изучения двух молекул, одной с 15 атомами и другой с 28 атомами. Полученные результаты совпали с результатами традиционного ЯМР, но также раскрыли информацию, обычно недоступную с помощью ЯМР (ядерного магнитного резонанса). 

Публикация заканчивается этими словами: 

Эксперименты Google

Как видно из этого заявления, это все еще просто эксперименты. 

Другими словами, квантовые вычисления все еще далеки от того, чтобы стать технологией, которую может ежедневно использовать кто угодно. Фактически, они еще не могут использоваться ежедневно даже крупными компаниями, потому что даже использование Google ограничено экспериментами. 

Однако потребовалось менее двенадцати месяцев, чтобы перейти от квантового чипа Willow к алгоритму Quantum Echoes, поэтому, возможно, пройдет не так много лет, прежде чем такая технология действительно сможет выйти на рынок. 

Обратите внимание, что Google утверждает, что Quantum Echoes вместе с Willow в 13 000 раз быстрее самых быстрых суперкомпьютеров в мире.

Это потенциально взрывная инновация, вероятно, сравнимая с искусственным интеллектом, если не больше. Действительно, в сочетании с ИИ она становится поразительной и эпохальной. 

Риски

Что касается криптосистемы, эта технология связана с рисками. 

Фактически, криптовалюты основаны на криптографических алгоритмах, которые безопасны, потому что в настоящее время для их взлома потребовалась бы неслыханная и несуществующая вычислительная мощность. 

Следует подчеркнуть не только то, как различные криптографические алгоритмы имеют разную устойчивость к так называемым атакам "грубой силы", подобным тем, которые могут быть проведены с помощью квантовых вычислений, но и то, что уже существуют "квантово-устойчивые" алгоритмы, называемые PQC (постквантовая криптография). 

В настоящее время криптографические алгоритмы криптовалют все еще в значительной степени безопасны, но вопрос не в том, будут ли они в конечном итоге взломаны, а когда. 

С вычислительными мощностями, подобными Quantum Echoes + Willow, многие могут быть взломаны, особенно более старые. 

Bitcoin - первая созданная криптовалюта, и она основана на криптографических алгоритмах, которые были доступны 16 лет назад. В то время PQC еще не существовало.

Решение

Единственный способ предотвратить взлом квантовыми вычислениями старых криптографических алгоритмов, все еще используемых многими криптовалютами, - это обновить крипто-протоколы, перейдя на PQC.

Для некоторых криптовалют это проще, настолько, что некоторые фактически уже основаны на PQC, но для Bitcoin и подобных это сложнее. 

В частности, это особенно сложно для Bitcoin, потому что заставить сообщество принять изменение протокола - решительно сложная задача. 

Однако это будет абсолютно необходимо сделать, рано или поздно, и наиболее критическим аспектом кажется время. 

Сколько времени пройдет, прежде чем квантовые компьютеры взломают один из криптографических алгоритмов Bitcoin? 

Никто не знает наверняка, но это, безусловно, займет по крайней мере несколько лет, если не десятилетий. 

Но сколько времени пройдет, прежде чем сообщество биткоина будет вынуждено принять новый модифицированный квантово-устойчивый протокол? 

В теории это может занять гораздо меньше времени, но на практике такие сроки все еще растянуты.