Квантові обчислення стають все більш складними для криптовалют

Так звані "квантові обчислення" продовжують робити значні кроки вперед. 

Зокрема, вчора була опублікована новина, яка чітко показує, який прогрес досягається в цьому напрямку, настільки, що це ще більше посилює тривогу в криптовалютному секторі. 

Слід зазначити, однак, що така тривога сьогодні все ще значною мірою невиправдана, хоча постійні та значні досягнення в квантових обчисленнях роблять її дещо більш обґрунтованою. 

Новини від Google: квантові обчислення готові увійти в реальний світ

Вчора в офіційному блозі Google була опублікована стаття про Quantum Echoes.

Quantum Echoes - це алгоритм Google, який, за їхніми словами, представляє значний крок вперед до практичного застосування квантових обчислень. Він приєднується до Willow, квантового чіпа Google, запущеного наприкінці 2024 року, демонструючи перший в історії алгоритм, здатний досягти перевіреної квантової переваги на апаратному забезпеченні.

У публікації розкривається, що вперше в історії квантовий комп'ютер тепер може успішно виконувати перевірений алгоритм на апаратному забезпеченні, навіть перевершуючи найшвидші класичні суперкомп'ютери. Він може, наприклад, обчислювати структуру молекули, прокладаючи шлях для реальних застосувань. 

Quantum Echoes, або алгоритм OTOC (Out-of-Order Time Correlator) від Google, може бути корисним для вивчення структури систем у природі, від молекул до магнітів і чорних дір, і працює в 13 000 разів швидше на Willow порівняно з найкращим класичним алгоритмом на одному з найшвидших суперкомп'ютерів у світі.

Це перший випадок в історії, коли квантовий комп'ютер успішно виконав перевірений алгоритм, який перевершує можливості суперкомп'ютерів. 

Зокрема, в експерименті, що підтверджує принцип, у співпраці з Каліфорнійським університетом у Берклі, вони виконали алгоритм Quantum Echoes на чіпі Willow для вивчення двох молекул, однієї з 15 атомами та іншої з 28 атомами. Отримані результати відповідали результатам традиційного ЯМР, але також виявили інформацію, зазвичай недоступну за допомогою ЯМР (ядерного магнітного резонансу). 

Публікація завершується цими словами: 

Експерименти Google

Як видно з цієї заяви, це все ще лише експерименти. 

Іншими словами, квантові обчислення все ще далекі від того, щоб бути технологією, яку може щодня використовувати будь-хто. Насправді, вона ще навіть не придатна для щоденного використання великими компаніями, оскільки навіть використання Google обмежується експериментами. 

Однак знадобилося менше дванадцяти місяців, щоб перейти від квантового чіпа Willow до алгоритму Quantum Echoes, тому, можливо, пройде не так багато років, перш ніж така технологія дійсно зможе вийти на ринок. 

Зауважте, що Google стверджує, що Quantum Echoes разом з Willow у 13 000 разів швидший за найшвидші суперкомп'ютери у світі.

Це потенційно вибухова інновація, ймовірно, на рівні з штучним інтелектом, якщо не більше. Дійсно, у поєднанні з ШІ вона стає вражаючою та епохальною. 

Ризики

Щодо криптосистеми, ця технологія несе ризики. 

Фактично, криптовалюти базуються на криптографічних алгоритмах, які є безпечними, оскільки на даний момент для їх зламу потрібна нечувана і неіснуюча обчислювальна потужність. 

Слід підкреслити не лише те, як різні криптографічні алгоритми мають різну стійкість до так званих атак "грубої сили", подібних до тих, які можуть бути проведені за допомогою квантових обчислень, але й те, що вже існують "квантово-стійкі" алгоритми, які називаються PQC (постквантова криптографія). 

На даний момент криптографічні алгоритми криптовалют все ще значною мірою безпечні, але питання не в тому, чи будуть вони зрештою зламані, а коли. 

З обчислювальними потужностями, подібними до Quantum Echoes + Willow, багато з них можуть бути зламані, особливо старіші. 

Bitcoin - це перша створена криптовалюта, і вона базується на криптографічних алгоритмах, які були доступні 16 років тому. На той час PQC ще не існувало.

Рішення

Єдиний спосіб запобігти тому, щоб квантові обчислення зрештою зламали старі криптографічні алгоритми, які все ще використовуються багатьма криптовалютами, - це оновити крипто-протоколи, перейшовши на PQC.

Для деяких криптовалют це простіше, настільки, що деякі фактично вже базуються на PQC, але для Bitcoin та подібних це складніше. 

Зокрема, це особливо складно для Bitcoin, оскільки змусити спільноту прийняти зміну протоколу є вкрай складним завданням. 

Однак це буде абсолютно необхідно зробити, рано чи пізно, і найбільш критичним аспектом здається бути час. 

Скільки часу знадобиться, перш ніж квантові комп'ютери зламають один із криптографічних алгоритмів Bitcoin? 

Ніхто не знає напевно, але це, безумовно, займе принаймні кілька років, якщо не десятиліть. 

Але скільки часу знадобиться, перш ніж спільноту bitcoin можна буде змусити прийняти новий модифікований квантово-стійкий протокол? 

Теоретично, це може зайняти набагато менше часу, але на практиці такі терміни все ще розтягнуті.