Притеснение со стороны классических финансовых институтов на сегодняшний день является актуальной, но далеко не последней и не самой критичной проблемой криптовалют, а также технологии блокчейн. С каждым днем возрастает волнение насчет квантовых вычислений. Многие уверены в том, что супер-компьютер, способный убить блокчейн, уже реальность. Насколько же критична квантовая угроза для блокчейна и в чем заключается опасность?
Квантовый компьютер — новая угроза безопасности блокчейна
Итак, почему же квантовый компьютер так сильно беспокоит сторонников криптовалют? Обусловлено это внутренней архитектурой и принципом работы устройства. Рассмотрим стандартные ПК: для хранения данных они используют двоичный разряд (бит), информация в котором может быть представлена в виде 0 или 1. Квантовые вычислительные машины используют совершенно иные носители данных — кубиты, которые обладают суперпозицией состояний, когда один кубит одновременно принимает и значение 0, и значение 1.
Подобная архитектура позволяет квантовым процессорам хранить намного больше информации при меньшем энергопотреблении в сравнении со стандартными ПК. Некоторые супер-компьютеры с квантовой архитектурой способны работать в сотни миллионов раз быстрее, чем самые мощные современные ПК. Каким же образом это может повлиять на блокчейн и криптовалюты?
Криптовалюты, например, Bitcoin, используют криптографию с публичным ключом. Это означает, что для шифрования данных используется пара ключей — публичный, доступный всем, и приватный, доступный только владельцу адреса. Они связаны друг с другом сложными математическими функциями таким образом, что для определения приватного ключа из публичного нужно сделать огромное количество итераций (перебор). При использовании даже самых мощных стандартных ПК на подобную процедуру не хватит и жизни.
А что, если в руки хакеров попадет вычислительная машина, способна осуществлять перебор значений в миллион, десять миллионов и даже сто миллионов раз быстрее? Тогда теоретически владелец такого супер-компьютера сможет массово взламывать криптовалютные реестры и овладевать полным контролем над блокчейном.
Особенно реалистично выглядит ситуация с «атакой 51%», когда большей половиной хешрейта сети овладевает одна компания или лицо. В таком случае владельцу квантового компьютера удастся единолично добавлять все новые блоки в цепь, что приведет к полной централизации сети и ее уничтожению, как функционирующей системы.
Насколько актуален квантовый взлом?
Если верить данным некоторых исследовательских центров, то развитие криптовалют достигло того уровня, когда защита блокчейнов превосходит атакующую силу квантовых компьютеров. То есть пока нет настолько мощной квантовой системы, которая могла бы сломать криптовалюты. В MIT Technology Review утверждают, что в запасе у технологии блочных цепей есть еще целых 10 лет — в течение этого периода ни один квантовый компьютер не может нести серьезной угрозы для ее целостности.
Правда такая защищенность является лишь временным явлением. Технологии развиваются и сегодня финансирование проектов, связанных с квантовыми вычислениями, занимает достаточно большую нишу всего исследовательского рынка. Да, пока сама технология использования кубитов в вычислительных машинах находится на ранней стадии развития, но это всего лишь вопрос времени.
К тому же ситуация с квантовой атакой существенно усложняется из-за высокой стоимости самой технологии, а также особенностей ее функционирования. На сегодняшний день стоимость одного квантового процессора может достигать десятков миллионов долларов, а для его функционирования нужны определенные условия, достичь которых без специального оборудования невозможно.
Как защитить блокчейн от квантовых атак?
На сегодняшний день разработки квантоустойчивых блокчейн-систем ведутся многими специалистами. Уже можно выделить несколько решений, которые выглядят наиболее перспективно:
- Разработка приватных блокчейнов
- Усложнение криптографии
- Создание квантового блокчейна
Рассмотрим каждый из них подробнее.
Разработка приватных блокчейнов
Если глубже проанализировать проблему, то сразу становится понятным, что в группу риска квантовых атак в первую очередь входят открытые блокчейны, которые используют публичные ключи в связке с приватными. Устранить подобную техническую брешь можно благодаря внедрению приватных блокчейнов.
Такие системы основываются на разрешениях. То есть чтобы получить доступ к блокчейну, вам необходимо иметь разрешение от создателя либо пройти проверку по определенному протоколу. Многие считают, что подобное решение полностью противоречит философии криптовалют, но тем не менее оно имеет место быть.
Усложнение криптографии
На сегодняшний день большинство криптовалют используют криптографические функции, которые позволяют подбирать приватные ключи через публичные, что создает возможность для проведения квантовой атаки на сеть. Если подобную взаимосвязь устранить, то квантовые вычисления будут попросту неэффективными для взлома блокчейна.
Подобное решение позволит сохранить децентрализацию сетей, правда, есть много вопросов, которые связаны с майнингом. Насколько новые алгоритмы будут совместимы с добычей криптовалют? Пока идеального квантоустойчивого алгоритма не выведено, но многие специалисты работают в этом направлении.
Создание квантового блокчейна
Квантовый блокчейн — одна из самых последних концепций, разрабатываемых для предотвращения атак квантовых компьютеров. Она заключается в использовании квантовых подписей, которые будут передаваться в виде фотонов. В соответствии с законами физики, подобные сигналы нельзя зафиксировать, поэтому они остаются незаметными для сторонних наблюдателей, в том числе квантового компьютера.
Разработчики данной системы утверждают, что она не сможет полностью исключить вероятность атаки, но сделает ее нерентабельной и лишенной смысла.
Есть ли повод беспокоиться?
На сегодняшний день проблема квантовых атак на блокчейн является лишь теоретической. Пока данная технология не имеет достаточной доступности и уровня подготовки, чтобы создавать реальную угрозу для криптовалют.
Кроме того, стоит учесть, что уже сегодня многие специалисты задействованы в разработке различных квантоустойчивых распределенных реестров, поэтому к тому времени, когда квантовые компьютеры наберут достаточную мощь, блокчейн и криптовалютная индустрия могут уйти далеко вперед.
Соответственно, нет смысла говорить о том, что приход квантовых компьютеров убьет блокчейн. Гонка вооружений продолжается и пока распределенные реестры и цифровые валюты удерживают ветку первенства.
