מחשבים קוונטיים יכולים יום אחד לפצח את ההצפנה של ביטקוין, אבל סביר יותר להניח שללא ספק הקריפטוגרפיה תערים על דורות חדשים של מחשבי-על.
אחת הבעיות הפתירות ביותר של מערכות בלוקצ'יין היא היכולת שלהן להתנגד למכונות המתפתחות במהירות ,מחשבים קוונטיים.
מחשבים רבי עוצמה אלה משתמשים בפיזיקה קוונטית כדי לפתור בעיות מורכבות שאינן בהישג ידם של מכשירים מסורתיים על ידי שימוש בקיוביטים – אבולוציה של הסיבית הבינארית הקלאסי. קוויביטים מסוגלים לייצג את הערך 1 או 0 בו-זמנית, מה שמבטיח לספק עלייה אקספוננציאלית של כוח המחשוב.
המעצמות הבכירות בעולם מזרימות מיליארדי דולרים לפיתוח הטכנולוגיה הזו ומסיבה טובה. המדינה או החברה הראשונה לרתום מחשוב קוונטי תהיה מוכנה לפצח את ההצפנה המגנה על המסמכים הרגישים של היריבים.
במקרה של מערכות בלוקצ'יין, ההצפנה המגנה על ספרי החשבונות שלהן חסיני פגיעה עשויה להיות בסיכון. חוקרים מאוניברסיטת סאסקס העריכו בפברואר שמחשב קוונטי עם 1.9 מיליארד קיוביטים יכול למעשה לפצח את ההצפנה ששומרת על ביטקוין תוך 10 דקות בלבד. רק 13 מיליון קיוביטים יכולים לעשות את העבודה ביום בערך.
למרבה המזל, היכולת לפרוס מחשבים קוונטיים עם כל כך הרבה קיוביטים עדיין נראית במרחק של שנים רבות. IBM חשפה את מעבד ה-127 קיוביטים שלה רק בשנה שעברה, בעוד שיחידה עם 1,000 קיוביטים אמורה להסתיים עד סוף 2023.
אנחנו עדיין לא שם, אמר ג'נס גרוט, פרופסור דני לקריפטולוגיה והצפנה ב- Dfinity אף אחד לא יודע איך נראית מסגרת הזמן המדויקת, אבל בלוקצ'יין עשוי להיות בסיכון רק בתוך 10 עד 20 שנה.
גרות' מדגיש שיש הבחנה חשובה בין שני סוגים של קיוביטים – פיזיים והגיוניים. האחרון מתאר קיוביט שמשיג סופרפוזיציה בין 1 ל-0 באמצעות שער קוונטי. קיוביט לוגי מורכב מתשעה קיוביטים פיזיים. הודעות החברה על אבן דרך חדשה של קיוביט נוגעות בדרך כלל לקיוביטים פיזיים, לא לוגיים.
ידם של המגנים על העליונה
למרות שחוקרים כמו גרות' אינם מסווגים מחשבים קוונטיים כאיום מיידי על טכנולוגיית הבלוקצ'יין, הניסויים בפתרונות עדיין נמשכים. קריפטוגרפים אכן חושבים כיצד תיראה אמצעי נגד מתאים.
למפתחי בלוקצ'יין יש יתרון ברור במירוץ להתגונן מפני כוח מחשוב גובר. באופן ספציפי, הם יכולים להגדיל את מספר הספרות במפתחות ההצפנה שמגנים על השרשרת – תהליך מהיר יותר להרחבה מאשר לתוקפים להדביק את הפער. המגנים מנצחים בקרב הזה בטווח הארוך.
הדבר ניכר בתחום הצפנת מפתח סימטרי כאשר בוחנים את ה-
Advanced Encryption Standard (AES) הפופולרי. הווריאציה הנפוצה ביותר של 128 מפתחות יכולה להיסדק על ידי מחשבים קוונטיים ואפילו תוקפים קלאסיים. עם זאת, הווריאציה של AES 256 הכוללת כמות כפולה של מפתחות, נראית חזקה מספיק כדי להדוף התקפות כוח גס על ידי מכונות קוונטיות לעתיד הנראה לעין.
עם זאת, חלק מהקריפטוגרפים נזהרים לגבי הגדרת ההצפנה כמנצחת האוטומטית בעולם פוסט-קוונטי. קשה מאוד לחזות אם נצליח להגדיל ללא הרף גדלי מפתח מול מחשבים קוונטיים רבי עוצמה, אומר עמית מחקר בקבוצת אבטחת מחשבים והקריפטוגרפיה תעשייתית COSIC של KU Leuven.
אתה תמיד צריך לנקוט בגישה פסימית כשאתה בצד המגן. אלגוריתם מבריק חדש יכול לצוץ ולפתע להביא את התוקפים ליתרון. הסבירות שזה יקרה היא נמוכה ביותר, אבל אף פעם לא ניתן לשלול אותה.
בינתיים, קריפטוגרפיה מבוססת סריג מציעה פתרון פוטנציאלי נוסף להתקפות קוונטיות. סוג זה של הצפנה מוסיף רעש מתמטי שיכול אפילו לבלבל מחשב-על עתידני. מחשבים קוונטיים יכולים למצוא מחט בערימת שחת על ידי הכפלה מתמדת של ההסתברות למצוא אותה. אתה צריך לעצב מבנים שהמחשבים האלה לא יכולים לנצל.
פתרונות מבוססי סריג נמצאים כעת בתהליך של סטנדרטיזציה ואמורים להיות מוכנים לשימוש הציבור בקרוב. הרבה יהיה תלוי באיזו מהירות התעשייה יכולה ליישם הצפנה חדשה. מצד שני, נשאר הרבה זמן עד שמחשבים קוונטיים יגיעו לרמה שבה יוכלו לפצח בלוקצ'יין.
מעבר למפתח פרטי חדש
יישום שדרוג הצפנה עבור מערכת בלוקצ'יין נראה ככאב הראש הגדול ביותר עבור קריפטוגרפים. בבלוקצ'יין טיפוסי כמו ביטקוין, כל צומת יצטרך להשתכנע לעבור לשיטת הצפנה חדשה. פרוטוקולי ממשל כמו מחשב האינטרנט יכולים לעדכן אוטומטית את המערכת שלהם באמצעות הצבעת משתמשים. קביעה קולקטיבית תהיה חיונית בכל המקרים.
עם זאת, תהליך שדרוג המפתחות הפרטיים הקיימים עלול ליצור נקודות תורפה חדשות. הסיבה לכך היא מפתחות חדשים יופקו על ידי המערכת לאחר יישום מוצלח של הצפנה פוסט-קוונטית. כדי להפעיל מעבר למפתח החדש, המשתמשים יצטרכו לחתום לאישור עם המפתח הישן שלהם.
עם זאת, ייתכן שמשתמשים לא פעילים לעולם לא ישדרגו את המפתח הפרטי שלהם, מה שעלול לגרום לבעיות חמורות. ארנקים רדומים נכבדים, כמו אלה המכילים כמיליון ביטקוין השייכים כביכול לסאטושי נקמוטו, כנראה לעולם לא יראו שיפור הצפנה. זה עלול להשאיר חלקים מדור קודם של המערכת האקולוגית של הקריפטו פתוחים להתקפות מבוססות קוונטים גם אם הבלוקצ'יין שעליו הם מסתמכים שודרג בבטחה.
השורה התחתונה היא, בעוד ש- blockchains נראה בטוח לעת עתה ממחשוב קוונטי, מפתחים יצטרכו להישאר ערניים ולהיות מוכנים לנקוט בצעדים חדשים כדי להבטיח שזה יישאר נכון.
