Кратко
Да, квантовый компьютер может стать угрозой блокчейну. Классические алгоритмы цифровой подписи, применяемые в блокчейн, являются квантово-неустойчивыми. При использовании достаточно мощного квантового компьютера можно найти закрытый ключ пользователя и провести транзакции от его имени.
По прогнозу ученых такой компьютер может появиться уже в 2027 году. Некоторые исследователи полагают, что это случится значительно раньше.
Подробнее
В блокчейн-системах, таких как Биткоин, используется алгоритм с открытым и закрытым ключами. Проводя транзакции пользователь использует закрытый ключ, а проверка её истинности происходит с использованием открытого ключа.
Безопасность системы основывается на следующем утверждении: найти закрытый ключ пользователя, зная открытый, сложно. Эта сложность растет экспоненциально от размера ключа. Если ключ достаточно длинный, то атака становится практически невозможной при данном уровне технологий.
Тем не менее, технологии развиваются. Что было невозможно для классических компьютеров, становится возможно для квантовых.
Ниже на графике представлен прогноз роста количества кубит в квантовом компьютере. Точками нанесены уже существующее достижения, а линиями построены два графика-прогноза.
Красной линией показана граница при которой подпись в протоколе Биткоин может быть скомпрометирована.
Чтобы защитить средства в протокол Биткоина и большинства подобных проектов необходимо внести существенные изменения (провести, так называемый, хард-форк). Потребуется заменить алгоритм подписи на квантово-устойчивый. После чего, абсолютно все держатели средств должны будут сделать перевод на вновь созданные кошельки.
В сообществе Биткоин есть некоторое непонимание этой проблемы. Некоторые участники проекта полагают, что квантовый компьютер не представляет угрозы блокчейну, поскольку цепочка блоков не содержит открытые ключи кошельков, а лишь преобразованные с помощью хеш-функции некоторые значения. Хеш-функции, такие как SHA-256, считаются квантово-устойчивыми, поэтому проведение атаки невозможно.
Действительно, хеш-функции считаются квантово-устойчивыми, однако, при отправке средств пользователь всякий раз должен сообщать сети свой открытый ключ, таким образом он становится известным. Кроме того, значительная часть пользователей используют свои кошельки повторно, открытый ключ которых уже известен.
Ситуация в таких сетях как Etherium или Ardor усугубляется тем, что для работы с токенами или смарт-контрактами открытые ключи публикуются непосредственно в блокчейн, что упрощает проведение атаки.
На сегодняшний день существует около 10 проектов, которые планируют внедрить или уже внедрили квантово-устойчивые подписи.
Материалы по теме
1. 10 квантово-устойчивых криптовалют
2. QRL – квантово-устойчивый блокчейн | Vc.ru