IBM kvantu sasniegums: 120 kubiti un draudi kriptovalūtām
Pēdējais IBM kvantu skaitļošanas sasniegums ir pavēris durvis uz kriptovalūtu ļaunāko murgu – radīts kvantu dators, kas potenciāli spētu uzlauzt Bitcoin šifrēšanu. Pētnieki ir veiksmīgi sasnieguši jaunu rekordu, savienojot 120 kubitus vienlaicīgi. Šis grandiozais sasniegums ļauj sagatavot stāvokli, ko dēvē par “kvantu kaķi” (angļu: “quantum cat”), ar ievērojamu 0,56 precizitāti, kas apstiprina pilnīgu kubitu savienojumu jeb sapīšanos.
Decembra sākumā IBM zinātnieki publiskoja ziņojumu, kurā dokumentēts visnozīmīgākais un stabilākais sapītais kvantu stāvoklis līdz šim. Publikācija ar nosaukumu “Lielie kaķi: 120 kubitu un tālāk” demonstrē patiesi daudzkubitu sapīšanos starp visiem iesaistītajiem kubitiem. Tieši šī atklājuma pārbaude ir ārkārtīgi sarežģīta – visu 120 kubitu konfigurāciju izmēģināšana aizņemtu vairāk laika nekā Visuma pastāvēšana. Kā skaidro IBM pētnieki, viņu mērķis ir radīt lielus, troksni nomācošus, sapītu resursu kvantu datorā, izmantojot metodes no grafu teorijas, stabilizatoru grupu un aprēķinu shēmu jomām.
Kāpēc tas ir drauds kriptovalūtām un blokķēdei?
Kvantu tehnoloģijas piedzīvo nepieredzētu izrāvienu, un šogad pat tika piešķirta Nobela prēmija kvantu pētījumu autoram. Kriptovalūtu, piemēram, Bitcoin, drošība balstās uz eliptisko līkņu kriptogrāfiju (ECC), kas ir pamats gan ECDSA, gan Šnorra parakstiem. Lai gan šīs metodes tiek uzskatītas par drošām pret klasiskajām aprēķinu uzbrukumiem, mūsdienu kvantu datori, izmantojot Šora algoritmu, spēj efektīvi atrisināt diskrētā logaritmēšanas uzdevumu, kas ir ECC pamatā. Tas nozīmē, ka uzbrucējs varētu dažu stundu vai dienu laikā iegūt privāto atslēgu no publiskās atslēgas, tādējādi kompromitējot Bitcoin darījumu drošību.
Vēl nopietnāka draudu aina ir stratēģija “savāc tagad, uzlauz vēlāk”. Hakeri jau tagad var savākt šifrētus Bitcoin darījumus un glabāt tos. Tiklīdz parādīsies pietiekami jaudīgi kvantu datori, šie savāktie darījumi varētu tikt uzlauzti, ļaujot neatļauti piekļūt līdzekļiem. Pašlaik aptuveni 25% no visiem Bitcoin varētu būt neaizsargāti pret šādiem kvantu uzbrukumiem, īpaši ja tie glabājas adresēs, kur publiskās atslēgas jau ir atklātas.
Ceļš uz kvantu izturību
Lai mazinātu šos riskus, Bitcoin kopiena un citas blokķēžu sistēmas aktīvi strādā pie postkvantu kriptogrāfijas risinājumiem. Piemēram, projekts Quantum Resistant Ledger (QRL) izmanto paplašināto Merkle Tree Signature Scheme (XMSS) – digitālo parakstu shēmu, ko Nacionālais standartu un tehnoloģiju institūts (NIST) ir apstiprinājis postkvantu kriptogrāfijai, lai nodrošinātu ilgtermiņa aizsardzību digitālajiem aktīviem. Šie centieni ir nepieciešami, lai nodrošinātu kriptovalūtu un digitālo finanšu nākotni.