Blockchain ve uygulamalarının en önemli satış noktası, kriptografik olarak güvenli dağıtılmış defterlerin, hesaplama teknolojisinin mevcut durumu göz önüne alındığında, normal koşullar altında neredeyse “kırılmaz” olmasıdır. Bununla birlikte, geçerliliği büyük ölçüde “teknoloji durumu” varsayımına bağlıdır. Bilgi işlemde paradigmatik bir değişim meydana gelirse, çağdaş blockchain tabanlı sistemler, tasarımlarında hesaba katılmayan tehditlere karşı savunmasız hale gelebilir. Ancak bunun yakın zamanda gerçekleşmesi tehdidi ne kadar acil?
Fizikçilerin son otuz yıldır operasyonel bir kuantum bilgisayar inşa etmek için yaptıkları adımlar, yakında böyle bir değişime katkıda bulunabilir. Bir kuantum bilgisayarın belirli bir görevde geleneksel bir bilgisayardan daha iyi performans gösterdiği “kuantum üstünlüğü” adlı dönüm noktası olarak ulaşılabilir. Şimdi herhangi bir gün, olası kuantum tabanlı cihazların blok zincirini “öldürme” yeteneğine sahip olup olmadığı sorusu gündeme geliyor.
Kuantum hesaplama üzerine bir başlangıç
Kuantum bilgisayar, hesaplamaları gerçekleştirmek için kuantum mekaniği ilkelerini kullanan herhangi bir cihazdır. Bilgiyi depolamak ve işlemek için normal bilgisayarlar, iki olası durumdan birini temsil edebilen bit adı verilen ikili birimleri kullanır: 0 veya 1. Kuantum makineleri, aynı anda hem 0 hem de 1 olabilen kuantum bitlerine (veya kübitlere) dayanır. . Bu olgu, aranan süperpozisyon, bu tür cihazların belirli görevleri bit tabanlı muadillerinden çok daha hızlı gerçekleştirmesini sağlar.
Kuantum teorisindeki bir başka temel terim ise dolanma. İki parçacık birbirine dolandığında, aynı kuantum durumunda var olurlar ve eğer biri fiziksel uzayda ikisi ne kadar uzakta olursa olsun, eşinden buna göre değişmesini isterse, durumda değişir. Kübitlerin bu şekilde eşleştirilmesi, kuantum bilgisayarın hesaplama gücünde üstel büyümeye yol açar.
Hesaplamaları yapmak için gerekli olan üst üste binme durumuna ulaşmak ve sürdürmek son derece zordur. Fizikçiler, kübitleri bu çalışma durumuna getirmek için lazer ve mikrodalga ışınları kullanır ve ardından onu en küçük sıcaklık dalgalanmalarından, gürültülerden ve elektromanyetik dalgalardan korumak için bir dizi teknik kullanırlar. Mevcut kuantum bilgisayarlar, çalışma koşulunun kırılganlığından dolayı son derece hataya açıktır ve bu, adı verilen bir süreçte dağılır. uyumsuzluk çoğu işlem gerçekleştirilmeden önce.
Kuantum hesaplama gücü, bir makinenin aynı anda kaç kubitten yararlanabileceği ile belirlenir. 1990’ların sonundaki ilk deneylerde elde edilen mütevazı iki kübit ile başlayarak, bugün Google tarafından işletilen en güçlü kuantum bilgisayar 72 kübite kadar kullanabilir..
Kuantum bilgisayarlar ve blok zinciri
Tüm geleneksel olanı kabul ediyorum rezervasyonlar, Blok zincirlerinin değişmezliği ve eşsiz güvenlik fikri geniş çapta kabul görmektedir: Halkın dijital varlıklara olan güveninin temelini oluşturur ve kitlesel olarak benimsenmeyi teşvik eder. Bununla birlikte, kuantum hesaplamanın ortaya çıkışı, blok zinciri güvenliğinin bel kemiği olan açık anahtarlı kriptografinin bütünlüğünü potansiyel olarak tehlikeye atabilir..
Kuantum bilgisayarların potansiyel uygulamaları çok geniş olsa da, blok zinciri teknolojisi ve kriptografi bağlamında en alakalı olanı, belirli algoritmaları mevcut herhangi bir süper bilgisayardan çok daha hızlı çalıştırma kapasitesidir. En çok tartışılan varsayılan kullanım durumlarından biri, ünlü Shor’un algoritması faktör ayrıştırma için, potansiyel olarak birçok çağdaş şifreleme tekniğini geçersiz kılabilir.
Rus Kuantum Merkezi’nden bir grup araştırmacının bir makale Nature dergisine göre, potansiyel bir risk, blok zinciri güvenliğinin büyük ölçüde tek yönlü matematiksel işlevlere dayandığı gerçeğinden kaynaklanıyor – çalıştırması kolay, ancak tersine hesaplanması çok daha zor. Bu tür işlevler hem dijital imza oluşturmak hem de defterdeki işlemleri doğrulamak için kullanılır..
İşlevsel bir kuantum cihazı ile donatılmış bir suçlu, ters hesaplamaları çok daha hızlı gerçekleştirebilir, bu da imzaları taklit etmelerini, diğer kullanıcıların kimliğine bürünmelerini ve dijital varlıklarına erişmelerini sağlar. Madencilik bağlamında, böyle kötü niyetli bir aktör, defteri güncelleme sürecini devralabilir, işlem geçmişini manipüle edebilir ve paraları iki kez harcayabilir..
Rus araştırmacılar, şifreli sistemlerin mimarlarının bu tehdide karşı bir an önce önlem almaya başlaması gerektiğini öne sürdü. Bir çözüm, geleneksel dijital imzaları kuantuma dirençli kriptografi ile değiştirmek olabilir – yeterince güçlü bir kuantum bilgisayardan gelen bir saldırıya dayanacak şekilde özel olarak tasarlanmış güvenlik algoritmaları türü. Rus fizikçilerin öne sürdüğü başka bir çare, yalnızca birkaç on yıl uzakta olan kuantum internetin ortaya çıkmasıyla mümkün olacak. Uzaktan dolaşan kuantum parçacıkları arasındaki bağlantıya dayanan bu olası kablosuz iletişim mimarisi, çok sayıda yeni blok zinciri modelinin ve tasarımının kilidini açacaktır..
Bu, Yeni Zelanda’daki Victoria Üniversitesi’nden Del Rajan ve Matt Visser’in yakın tarihli bir makalesinde ifade ettikleri akıllara durgunluk veren fikirle bir şekilde uyumludur. Araştırma kağıdı. Kuantum kriptografi kullanımından vazgeçmeyi ve doğrudan blockchain’i kuantum tabanlı bir sistem haline getirmeyi önerdiler. Modelleri, sadece uzayda değil, aynı zamanda zamanda dolanan kübitlere dayalı bir blok zinciri tanımlıyor. Zaman içinde tek bir parçacığın durumlarının geçmişi tarafından kodlanan işlemlerin kaydını geriye dönük olarak değiştirme girişimi, parçacığı tamamen yok etmeden imkansız olacaktır. Bununla birlikte, bu modelin gerçekleştirilmesi, kuantum internet kurulup çalışana kadar imkansız olacaktır..
Uygulayıcılar tartıyor
Akademisyenlerin önerdiği fütüristik çözümler onlarca yıl uzakta olsa da, şu anda kuantum hesaplama ve kuantum kriptografide birçok uygulamalı araştırma ve geliştirme yapılıyor. Cointelegraph tarafından araştırılan kuantum hesaplama uygulamalarıyla çalışan uzmanlar, kuantum tehdidinin ne kadar acil olduğu konusundaki görüşlerinde farklılık gösterdi. Tahmine dayalı analitik platformu Endor Protocol’ün kurucusu ve CEO’su ve MIT araştırmacısı Yaniv Altshuler şunları söyledi:
Kuantum bilgisayarlar inanılmaz derecede güçlü hale geliyor ve çoğu insanın beklediğinden daha hızlı ilerliyorlar. Ancak, yetenekleri blok zincirini kırmayacaktır. Her yıl yeni donanım piyasaya sürüldüğünde, blok zincirinin bütünlüğü hakkındaki endişeleri yeniden canlandırıyor, ancak kuantum hesaplamanın blok zincirini tehlikeye atabileceğine dair hiçbir kanıt yok. “
Kuantum bilgi işlem firması IonQ’nun baş işletme sorumlusu Stewart Allen, bir kuantum bilgisayarın günümüzün blok zincirlerinin bütünlüğünü tehlikeye atacak kadar güçlü hale geldiği zaman, güvenlik sistemlerinin bunları içerebilen algoritmalara geçeceğine inanıyor:
“Kuantum bilgisayarların kısa vadede blockchain kriptografisini kırmasına yönelik gerçek bir tehdit yok. Bu olursa ve ne zaman olursa, kriptografi daha kuantuma dayanıklı algoritmalara taşınmış olacaktır. Kuantum bilgisayarların blok zinciri kriptografisini kırabilmesinden en az on yıl sonra. “
Ancak diğerleri bu iyimser görüşü pek paylaşmadı..
ILCoin’in yönetici müdürü Norbert Goffa, kuantumla çalışan madencilik havuzlarının potansiyel ortaya çıkışı konusundaki endişesini dile getirdi:
“Birinin kuantum temelli bir madencilik havuzu varsa, diğerlerine hükmetmek kolaydır. […] Bugün kuantum tabanlı madencilik makinemiz yok. Öte yandan, birçok şirket kuantum tabanlı bilgi işlem teknolojisi üzerinde çalışıyor. Önümüzdeki beş yıl içinde gerçek olabileceğine inanıyoruz. Belki daha az, kim bilir? “
QBRICS Inc’in CEO’su ve kurucu ortağı Rakesh Ramachandran, kuantum hesaplamanın kriptografinin kullanıldığı neredeyse her alanda etkili olmaya hazır olduğunu vurguladı. Blockchain teknolojisi durumunda sistemik bir değişim bekleyebiliriz:
“Kuantum bilgisayarlar, yalnızca blok zincirinin değil, çevrimiçi bankacılık web sitesi gibi basit şeyler de dahil olmak üzere bir kriptografi uygulamasının olduğu her yerde kriptografiyi yeniden tanımlayacak. Etkileri azaltmak ve kuantuma dirençli kriptografiye veya kuantum sonrası kriptografiye geçmek için yapılan önemli bir araştırma ve çalışma var..
“Ancak, blok zincirinin zorluğu sadece kuantum hesaplamanın temsil ettiği tehdit değil, blok zincirinin yeni kriptografi sürümüne nasıl geçeceğinin kapsamıdır.”
Tüm uzmanlar, kuantum bilgisayarlardan önce ne kadar zamanımızın blok zincirlerinin bütünlüğüne tehdit oluşturabileceğine dair şaşırtıcı derecede benzer tahminler sağladılar, bu da beş ila 10 yıl arasında değişiyor. Ayrıca, kuantum destekli potansiyel saldırılarla başa çıkma tariflerinde oldukça tutarlıydılar: Çoğu, kuantuma dirençli kriptografiye kademeli bir geçişin gerekli olacağı ve onu destekleyecek altyapı inşa edeceği konusunda hemfikir. Blok zincirlerinin gelişmesi gerekecek, ancak kuantum bilişim teknolojisinin varlıklarını temelden tehdit etmesi pek olası değil.