Obliczenia kwantowe - kiedyś kojarzone jedynie z teorią fizyki - stały się realnym zagrożeniem dla kryptograficznych podstaw sieci blockchain na całym świecie. W tym artykule analizujemy, jak tokeny odporne na działanie komputerów kwantowych i metody kryptograficzne przygotowują się do obrony wartego 2,7 biliona dolarów rynku kryptowalut przed tym, co eksperci coraz częściej uważają za nieuniknione wyzwanie dla bezpieczeństwa cyfrowego.
Komputery kwantowe działają zupełnie inaczej niż klasyczne maszyny, wykorzystując kwantowe bity lub "kubity", które mogą jednocześnie reprezentować wiele stanów dzięki superpozycji. Ta zdolność, w połączeniu z splątaniem kwantowym, umożliwia podejścia obliczeniowe, które wcześniej były niemożliwe.
Dla sieci kryptowalutowych, które polegają na skomplikowanych problemach matematycznych jako niemożliwych do rozwiązania, stanowi to egzystencjalne zagrożenie.
Ostatnie wydarzenia przyspieszyły przesunięcie obaw ze sfery teorii do praktyki:
- Ogłoszenie Google z 2023 roku o swojej 433-kubitowej jednostce przetwarzania kwantowego (QPU) "Willow" pokazało kwantową przewagę dla niektórych zadań obliczeniowych
- Mapa drogowa IBM na 2024 rok zakłada systemy z ponad 4 000 kubitami do roku 2027, zbliżając się do progu wymaganego do złamania powszechnych systemów kryptograficznych
- Badania z Uniwersytetu Sussex sugerują, że komputer kwantowy z około 20 milionami szumowych kubitów mógłby złamać kryptografię eliptycznych krzywych Bitcoina w ciągu 24 godzin
Zgodnie z raportem Global Risk Institute na 2024 rok dotyczącym zagrożeń kwantowych, harmonogram dla komputerów kwantowych zdolnych do łamania obecnych standardów kryptograficznych znacząco się skrócił. Ich analiza wykazuje 50% prawdopodobieństwo, że systemy kwantowe zdolne do złamania RSA-2048 i ECC-256 pojawią się do roku 2032, a 90% prawdopodobieństwo do roku 2040.
Szczególna podatność systemów blockchain
Sieci blockchain są szczególnie narażone na ataki kwantowe z powodu ich podstawowych mechanizmów zabezpieczeń:
1. Ekspozycja kryptografii klucza publicznego
Kryptowaluty takie jak Bitcoin i Ethereum intensywnie polegają na Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) z krzywą secp256k1 do weryfikacji transakcji. Kiedy użytkownicy inicjują transakcje, ujawniają swoje klucze publiczne, co tworzy krytyczne okno podatności. Wyrafinowany atakujący kwantowo mógłby potencjalnie:
- Wyprowadzić klucz prywatny z ujawnionego klucza publicznego używając algorytmu Shora
- Tworzyć fałszywe transakcje przenoszące środki z kompromitowanych adresów
- Wykonywać te ataki w okienku potwierdzenia przed weryfikacją transakcji
Analiza ilościowa firmy Deloitte wskazuje, że około 25% wszystkich Bitcoinów (wartek ponad 400 miliardów dolarów przy obecnej wycenie) znajduje się w adresach z ujawnionymi kluczami publicznymi, czyniąc je teoretycznie podatnymi na ataki kwantowe, gdy technologia dojrzeje.
2. Podatności mechanizmów konsensusu
Poza bezpośrednią kradzieżą aktywów, komputery kwantowe zagrażają mechanizmom konsensusu blockchain:
Proof of Work (PoW): Algorytmy kwantowe mogłyby dostarczyć eksponencjalną przewagę w rozwiązywaniu łamigłówek hashujących, potencjalnie umożliwiając:
- Ataki 51% z znacznie mniejszą inwestycją w sprzęt
- Przyspieszone wydobywanie bloków i reorganizację łańcucha
- Naruszenie założenia o sprawiedliwości obliczeniowej stanowiącego podstawę bezpieczeństwa sieci
Proof of Stake (PoS): Choć odporne na przewagi obliczeniowe, PoS pozostaje podatne, jeśli podrzędne schematy sygnatur są kompromitowane, potencjalnie pozwalając atakującym na:
- Fałszowanie sygnatur walidatorów
- Manipulowanie procesem walidacji
- Tworzenie sprzecznych punktów kontrolnych, co prowadzi do niepowodzeń finalności
Badania zespołu badawczego kryptografii Ethereum Foundation szacują, że tolerujący błędy komputer kwantowy z 6 600 logicznymi kubitami mógłby zagrozić bezpieczeństwu secp256k1, podczas gdy systemy z ponad 20 000 logicznymi kubitami mogłyby uczynić go całkowicie niepewnym. Biorąc pod uwagę obecne wymagania dotyczące korekcji błędów, wymagałoby to milionów fizycznych kubitów—próg, który można osiągnąć w ciągu 15-20 lat na podstawie bieżących trajektorii rozwoju.
Post Quantum Cryptography: techniczne podstawy
Proces standaryzacji i selekcji NIST
Narodowy Instytut Standardów i Technologii (NIST) rozpoczął proces standaryzacji kryptografii odpornej na działanie komputerów kwantowych (PQC) w 2016 roku, oceniając 69 kandydatów na algorytmy w różnych kategoriach kryptograficznych. Po rygorystycznej analizie bezpieczeństwa i ocenie wydajności, NIST wybrał kilku finalistów w 2022 roku:
Dla Enkapsulacji Kluczy (Uzgadniania Kluczy):
- CRYSTALS-Kyber (główna rekomendacja)
- BIKE, Classic McEliece, HQC i SIKE (alternatywne kandydatury)
Dla Sygnatur Cyfrowych:
- CRYSTALS-Dilithium (główna rekomendacja)
- FALCON (zalecany dla aplikacji wymagających mniejszych sygnatur)
- SPHINCS+ (zalecany dla aplikacji wymagających zapewnień bezpieczeństwa opartego na funkcjach haszujących)
Te standardy dostarczają podstawowych elementów do implementacji blockchain odpornych na działanie komputerów kwantowych, z formalną dokumentacją standaryzacyjną spodziewaną do ukończenia pod koniec 2025 roku.
Techniczne podejścia do odporności na komputery
kwantowe
Wiele podejść kryptograficznych oferuje różny stopień ochrony przed zagrożeniami kwantowymi, każde z unikalnymi zaletami i ograniczeniami:
Kryptografia bazująca na kratkach
Metody bazujące na kratkach polegają na trudności obliczeniowej znalezienia najkrótszego lub najbliższego wektora w kratkach o wysokim wymiarze— problemy te pozostają trudne nawet dla komputerów kwantowych.
Profil techniczny:
- Podstawa bezpieczeństwa: Problem najkrótszego wektora (SVP) i uczenie z błędów (LWE)
- Wydajność obliczeniowa: Umiarkowana do wysokiej (operacje szyfrowania/weryfikacji są stosunkowo szybkie)
- Rozmiary kluczy/sygnatur: Umiarkowane (generalnie kilobajty zamiast bajtów)
- Dojrzałość implementacyjna: Wysoka (wybrana przez NIST jako główny standard)
CRYSTALS-Kyber, wybrany standard NIST, oferuje kilka zalet szczególnie istotnych dla zastosowań w blockchainie:
- Rozmiary kluczy 1.5-2KB, zgodne z magazynowaniem blockchain
- Prędkości szyfrowania/deszyfrowania zbliżone do algorytmów klasycznych
- Silne marginesy bezpieczeństwa przed atakami klasycznymi i kwantowymi
- Rozsądne wymagania obliczeniowe dla urządzeń z ograniczonymi zasobami
Wyniki z procesu ewaluacji NIST pokazują, że Kyber-768 (oferujący około 128-bitowe bezpieczeństwo odporne na działanie komputerów kwantowych) wymaga około 0.3 ms na generowanie kluczy, 0.4 ms na enkapsulację i 0.3 ms na dekapsulację na nowoczesnych procesorach—co czyni go wydajnym dla sieci blockchain o dużej przepustowości.
Sygnatury oparte na funkcjach haszujących
Schematy sygnatur opartych na funkcjach haszujących czerpią swoje bezpieczeństwo z odporności kwantowej funkcji kryptograficznych haszujących, oferując wysokie zapewnienia bezpieczeństwa, ale z praktycznymi ograniczeniami.
**Profil techniczny:
- Podstawa bezpieczeństwa: Odporność na kolizje funkcji haszujących
- Wydajność obliczeniowa: Wysoka (podpisywanie i weryfikacja są stosunkowo szybkie)
- Rozmiary kluczy/sygnatur: Duże, szczególnie dla wariantów stanowych
- Dojrzałość implementacyjna: Bardzo wysoka (dobrze zrozumiane właściwości bezpieczeństwa)
Implementacje jak XMSS (eXtended Merkle Signature Scheme) i SPHINCS+ oferują dowody redukcji bezpieczeństwa, z SPHINCS+ wybraną przez NIST jako alternatywny standard sygnatur. Niemniej jednak, praktyczne wyzwania to:
- Rozmiary sygnatur 8-30KB, znacznie większe od obecnych sygnatur ECDSA
- Złożone wymagania dotyczące zarządzania stanem dla schematów stanowych
- Ograniczona pojemność sygnatur dla schematów stanowych jak XMSS
Te cechy czynią schematy oparte na haszach najbardziej odpowiednimi dla aplikacji blockchain z rzadkimi operacjami sygnatur lub tam, gdzie rozmiar sygnatury jest mniej istotny niż zapewnienia bezpieczeństwa.
Kryptografia oparta na kodach i multivariatna
Te alternatywne podejścia oferują różnorodność w założeniach bezpieczeństwa, potencjalnie zapewniając ochronę, jeśli zostaną odkryte luki w metodach opartych na kratkach lub haszach.
Profil techniczny (Kody):
- Podstawa bezpieczeństwa: Problem dekodowania syndromu
- Wydajność obliczeniowa: Umiarkowana
- Rozmiary kluczy/sygnatur: Bardzo duże (często dziesiątki do setek KB)
- Dojrzałość implementacyjna: Średnia (dziesięciolecia analizy kryptograficznej, ale ograniczone wdrożenie)
Profil techniczny (Multivariatna):
- Podstawa bezpieczeństwa: Rozwiązywanie systemów równania wielomianowych
- Wydajność obliczeniowa: Zmieszana (szybka weryfikacja, ale wolniejsze podpisywanie)
- Rozmiary kluczy/sygnatur: Duże klucze publiczne, mniejsze sygnatury
- Dojrzałość implementacyjna: Średnia (znacząca uwaga kryptograficzna)
Chociaż te podejścia są obecnie mniej preferowane dla aplikacji blockchain z powodu problemów z wydajnością, stanowią one ważne alternatywy w strategii różnorodności kryptograficznej zalecanej przez ekspertów ds. bezpieczeństwa.
Projekty blockchain odporne na działanie komputerów
kwantowych: podejścia implementacyjne
Natywne sieci odporne na komputery kwantowe
Kilka projektów blockchain zaimplementowało kryptografię odporną na działanie komputerów kwantowych od początku, oferując wgląd w praktyczne wyzwania i rozwiązania wdrożeniowe:
Księga odporna na działanie komputerów kwantowych
(QRL)
Uruchomiona w 2018 roku, QRL reprezentuje jeden z pierwszych blockchainów celowo zbudowanych z myślą o odporności na działanie komputerów kwantowych, implementując schemat sygnatur XMSS.
Implementacja techniczna:
- Schemat sygnatur XMSS z 256-bitową funkcją haszującą SHAKE-128
- Format adresu wspierający wiele schematów sygnatur
- Podejście do sygnatur jednorazowych wymagające ostrożnego zarządzania kluczami
- Zdolności do multisignatur dla zwiększonego bezpieczeństwa
Implementacja QRL pokazuje zarówno korzyści, jak i wyzwania podejść opartych na haszach. Dane transakcyjne z sieci ujawniają średnie rozmiary sygnatur około 2,5 KB, znacznie większe niż sygnatury Bitcoina, które mają ~72 bajty. Przekłada się to na większe wymagania dotyczące magazynowania i użycia pasma, z blockchainem QRL rosnącym około 3,5 razy szybciej na transakcję niż blockchain Bitcoina.
Pomimo tych wyzwań, QRL zapewnia działającą implementację stanowych sygnatur opartych na haszach w kontekście blockchain, z ponad 2,6 miliona produkowanych bloków od uruchomienia i bez zgłoszonych naruszeń bezpieczeństwa.
Strategia przejściowa IOTA
content security measures, such as hardware security modules (HSMs), for storing private keys 3. Customer Communication: Educate clients about quantum risks and best practices for securing their assets 4. Emergency Plans: Develop contingency protocols for rapid transitions if quantum threats become imminent 5. Collaboration: Engage with industry alliances to stay informed and help shape quantum resistance standards
Praca IOTA ilustruje praktyczne wyzwania związane z równoważeniem bezpieczeństwa, efektywności i użyteczności w implementacjach odpornych na kwanty. Dokumentacja projektu przyznaje, że ich początkowe podejście do oporności na kwanty stworzyło znaczące trudności z doświadczeniem użytkownika, szczególnie w zakresie ograniczeń ponownego wykorzystania adresu, co prowadziło do tymczasowej regresji do klasycznych metod kryptograficznych, podczas gdy rozwijano bardziej użyteczne rozwiązania odporne na kwanty.
QANplatform
QANplatform stosuje metody oparte na siatkach zgodnie z zaleceniami NIST, szczególnie implementując CRYSTALS-Kyber do wymiany kluczy i CRYSTALS-Dilithium do podpisów.
Dane dotyczące wydajności z testnetu QANplatform demonstrują praktyczną wykonalność podejść opartych na siatkach, z czasami walidacji transakcji średnio wynoszącymi 1.2 sekundy - porównywalnymi do wielu klasycznych implementacji kryptograficznych. Ich hybrydowe podejście pozwala na stopniową migrację, adresując jedno z kluczowych wyzwań adopcyjnych dla kryptografii odpornej na kwanty.
Strategie odporności na kwanty dla ustalonych sieci
Główne sieci kryptowalutowe stają przed znacznymi wyzwaniami w przejściu na kryptografię odporną na kwanty ze względu na swój rozmiar, wartość zabezpieczoną i wymagania dotyczące koordynacji.
Podejście Bitcoina
Konserwatywna filozofia rozwoju Bitcoina kładzie nacisk na stabilność i wsteczną kompatybilność, tworząc wyzwania dla przejść kryptograficznych.
Obecny status i propozycje:
- Żadna formalna propozycja ulepszenia Bitcoina (BIP) dla podpisów post-kwantowych nie została przyjęta
- Aktualizacja Taproot poprawiła prywatność, ale nie zajęła się podatnością na kwanty
- Proponowane rozwiązania obejmują:
- Format adresów odpornych na kwanty jako funkcje opcjonalne
- Stopniowe okresy przejściowe z podwójną walidacją
- Mechanizmy awaryjnego twardego rozwidlenia, jeżeli zagrożenia kwantowe nagle się pojawią
Społeczność Bitcoina historycznie przedkładała stabilność nad ulepszeniami funkcji, przy czym aktualizacja Taproot wymagała lat deliberacji pomimo stosunkowo skromnych zmian. Ten model governance stwarza wyzwania dla implementacji odporności na kwanty, ponieważ takie zmiany wymagałyby bardziej znaczących modyfikacji protokołu.
Analiza BitMEX Research sugeruje, że około 2,5 miliona BTC (o wartości ponad 130 miliardów dolarów) pozostaje w adresach pay-to-public-key (p2pk), które bezpośrednio ujawniają klucze publiczne, co stanowi najbardziej podatną część podaży Bitcoina na ataki kwantowe.
Mapa drogowa Ethereum
Ethereum wykazało większą zdolność do ewolucji protokołów, z opornością na kwanty jako rozważeniem w jego długoterminowej mapie drogowej.
Planowane podejście:
- Podpisy post-kwantowe uwzględnione w fazie "Endgame" technicznej mapy drogowej Ethereum
- Badania nad podpisami opartymi na siatkach, kompatybilnymi z istniejącymi systemami dowodów zerowej wiedzy
- Eksploracja abstrakcji konta jako mechanizmu dla kryptograficznej elastyczności
- Potencjał dla opcjonalnej odporności na kwanty przed wprowadzeniem w całej sieci
Badania przeprowadzone przez Ethereum wskazują, że podpisy CRYSTALS-Dilithium zwiększyłyby rozmiary transakcji o około 2.3KB, potencjalnie zwiększając koszty gazu o 40-60% dla standardowych transakcji - znaczący, ale zarządzalny wzrost, biorąc pod uwagę mapę drogową Ethereum dotyczącą skalowania.
Wyzwania i rozwiązania implementacyjne
Ograniczenia techniczne
Implementacja kryptografii odpornej na kwanty wprowadza kilka wyzwań technicznych dla sieci blockchain:
Wymagania dotyczące przechowywania i przepustowości
Schematy kryptograficzne post-kwantowe wymagają na ogół większych kluczy i podpisów.
Zwiększony rozmiar wpływa na:
- Efektywność przestrzeni blokowej
- Wymagania dotyczące przepustowości sieci
- Wymagania dotyczące przechowywania węzłów
- Opłaty transakcyjne
Potencjalne rozwiązania obejmują:
- Techniki agregacji podpisów
- Podejścia warstwy 2 przenoszące dane o podpisach poza łańcuch
- Mechanizmy przycinania pamięci masowej
- Optymalizowane formaty kodowania
Wydajność i efektywność
Algorytmy post-kwantowe zazwyczaj wymagają więcej zasobów obliczeniowych.
Dla sieci blockchain o wysokiej przepustowości, różnice te mogą wpływać na:
- Czasy walidacji transakcji
- Stawki produkcji bloków
- Wymagania sprzętowe węzłów
- Zużycie energii
Podejścia optymalizacyjne obejmują:
- Przyspieszenie sprzętowe dla określonych algorytmów
- Techniki weryfikacji zbiorczej
- Implementacje przetwarzania równoległego
- Optymalizacje specyficzne dla algorytmów
Badania Fundacji Ethereum wskazują, że zoptymalizowane sprzętowo implementacje podpisów opartych na siatkach mogą potencjalnie zmniejszyć różnicę w wydajności do 2-3 razy w porównaniu z obecnymi implementacjami ECDSA - zarządzalną różnicę dla większości aplikacji blockchain.
Wyzwania związane z governance i koordynacją
Zdecentralizowana natura publicznych blockchainów stwarza unikalne wyzwania dla przejść kryptograficznych:
Koordynacja aktualizacji protokołu
W przeciwieństwie do systemów scentralizowanych, które mogą nakazać aktualizacje bezpieczeństwa, sieci blockchain wymagają szerokiego konsensusu wśród:
- Głównych deweloperów
- Operatorów węzłów
- Górników/walidatorów
- Dostawców portfeli
- Wymian i powierników
Dowody historyczne zarówno z Bitcoina, jak i Ethereum sugerują, że sporne zmiany protokołu mogą prowadzić do rozszczepień łańcucha (forków), potencjalnie fragmentując bezpieczeństwo i wartość. Upgrade SegWit w Bitcoinie wymagał prawie 18 miesięcy od propozycji do aktywacji, mimo że adresował krytyczne kwestie.
Strategie migracyjne
Skuteczne przejścia do odporności na kwanty wymagają starannie zaprojektowanych ścieżek migracyjnych:
Podejścia opcjonalne:
- Pozwól użytkownikom na dobrowolne migrowanie środków do adresów odpornych na kwanty
- Zapewnij zachęty do wczesnej migracji (zniżki opłat, ulepszone funkcje)
- Ustal terminy przejściowe z wyraźnymi terminami
Modele hybrydowe:
- Wprowadź podwójną weryfikację podpisu podczas okresów przejściowych
- Wspieraj jednocześnie metody klasyczne i post-kwant
- Stopniowo zwiększaj wymagania weryfikacyjne
Protokoły awaryjne:
- Opracuj plany awaryjne na przyspieszone przejścia, jeśli zagrożenia kwantowe szybko się pojawią
- Stwórz mechanizmy konsensusu dla awaryjnych aktualizacji kryptograficznych
- Ustanów bezpieczne kanały komunikacyjne do koordynacji działań
Droga naprzód: odpowiedzi przemysłu i najlepsze praktyki
Bieżące inicjatywy przemysłowe
Kilka obiecujących podejść pojawia się w celu rozwiązania zagrożeń kwantowych dla kryptowalut:
Rozwój standardów międzyłańcuchowych
Wzrost współpracy przemysłowej nad odpornością na kwanty poprzez inicjatywy takie jak:
- The Cryptocurrency Quantum Resistance Alliance (CQRA), z 14 projektami blockchain koordynującymi standardy implementacyjne
- Grupa Technologii Kryptograficznych NIST dostarczająca wytyczne specyficzne dla implementacji rozproszonych rejestrów
- The Post-Quantum Cryptography Alliance (PQCA) rozwijająca narzędzia open-source do integracji blockchain
Te wysiłki koncentrują się na tworzeniu interoperacyjnych standardów, które umożliwiają spójną implementację w różnych sieciach blockchain, unikając fragmentacji w podejściach bezpieczeństwa.
Rozwiązania dla przedsiębiorstw i podejścia hybrydowe
Pojawiają się komercyjne rozwiązania, aby zapełnić lukę zanim zmiany na poziomie protokołu będą wymagalne:
- "Quantum vaults" sieci Quip zapewniające natychmiastową ochronę przez hybrydowe podejścia kryptograficzne
- Partnerstwo ID Quantique i Mt Pelerin tworzy sprzętowo zabezpieczony quantum vault dla instytucjonalnych posiadaczy kryptowalut
- Badania StarkWare na temat dowodów zerowej wiedzy post-kwant dla rozwiązań skalowania warstwy 2
Te podejścia pokazują, że odporność na kwanty może być dodawana stopniowo do istniejących systemów bez konieczności natychmiastowych zmian na poziomie protokołu.
Praktyczne zalecenia dla interesariuszy
Różni uczestnicy blockchain mogą podjąć konkretne działania, aby przygotować się na zagrożenia kwantowe:
Dla indywidualnych posiadaczy tokenów
Natychmiastowe środki ochronne obejmują:
- Higiena adresów: Unikaj ponownego używania adresów i ujawniania kluczy publicznych
- Regularne rotacje kluczy: Przenoś środki do nowych adresów okresowo
- Bezpieczeństwo wielopodpisowe: Używaj schematów wielopodpisowych wymagających wielu kluczy do autoryzacji transakcji
- Przechowywanie offline: Przechowuj większość środków w adresach, które nigdy nie ujawniały kluczy publicznych
- Dywersyfikacja: Rozpraszaj środki między różne systemy kryptograficzne
Dla deweloperów i projektów
Przygotowania techniczne powinny obejmować:
- Elastyczność kryptograficzna: Projektuj systemy, które mogą zmieniać schematy podpisów bez przerywania funkcjonalności
- Implementacje hybrydowe: Wspieraj jednocześnie metody klasyczne i post-kwant podczas okresów przejściowych
- Testowanie protokołów: Opracuj testnety implementujące algorytmy post-kwantowe w celu zidentyfikowania wyzwań integracyjnych
- Inicjatywy edukacyjne: Przygotuj użytkowników i interesariuszy na przyszłe wymagania migracyjne
- Narzędzia open-source: Wspieraj biblioteki implementujące standardy NIST PQC do aplikacji blockchain
Dla giełd i powierników
Przygotowania instytucjonalne powinny koncentrować się na:
- Ocena ryzyka: Ocen post-quantum threats exposure across different crypto assets
- Wzmocnienia bezpieczeństwa: Implement additional security measures such as hardware security modules (HSMs) for key storage
- Komunikacja z klientem: Educate clients about quantum threats and best practices for securing assets
- Plany awaryjne: Prepare contingency protocols for rapid cryptographic transitions if quantum threats become imminent
- Współpraca: Engage with industry alliances to remain updated and influence the development of quantum resistance standards```plaintext Content: protection layers beyond blockchain-native security
- Edukacja klientów: Informowanie użytkowników o ryzyku związanym z komputerami kwantowymi i środkach ochronnych
- Koordynacja przemysłowa: Udział w tworzeniu standardów dla adresów odpornych na komputery kwantowe
- Monitorowanie transakcji: Rozwój systemów wykrywających potencjalne ataki bazujące na technologii kwantowej
Wniosek: Poza strachem, niepewnością i wątpliwościami
Zagrożenie związane z komputerami kwantowymi dla kryptowalut wymaga poważnego podejścia, ale nie alarmizmu. Przy odpowiednim przygotowaniu i wdrożeniu kryptografii odpornej na komputery kwantowe, sieci blockchain mogą zachować swoje gwarancje bezpieczeństwa, nawet jeśli technologia komputerów kwantowych się rozwija.
Kilka kluczowych perspektyw powinno kierować podejściem przemysłu:
Ramy czasowe i okna przygotowawcze
Obecne prognozy sugerują okno czasowe około 5-10 lat, zanim praktyczne ataki kwantowe staną się wykonalne w stosunku do obecnych standardów kryptograficznych. Zapewnia to wystarczająco dużo czasu na miarowe, staranne przejścia, jeśli przygotowania rozpoczną się teraz.
Najnowsza analiza Global Quantum Risk Assessment Working Group wskazuje, że ataki na obecne schematy kryptograficzne Bitcoin i Ethereum wymagałyby komputerów kwantowych z co najmniej 6 000 qubitów logicznych - próg mało prawdopodobny do osiągnięcia przed 2030 rokiem w oparciu o obecne trajektorie rozwojowe.
Różnorodność kryptograficzna jako obrona
Różnorodność podejść post-kwantowych zapewnia odporność na potencjalne podatności. Poprzez wdrożenie wielu metod kryptograficznych, zamiast polegać na jednym podejściu, systemy blockchain mogą stworzyć obronę w głąb przed zagrożeniami zarówno klasycznymi, jak i kwantowymi.
Poza samą obroną przed zagrożeniami, odporność kwantowa stanowi okazję do innowacji w blockchainie. Nowe metody kryptograficzne mogą umożliwić zaawansowane funkcje prywatności, bardziej wydajne mechanizmy walidacji i nowe możliwości smart kontraktów, wcześniej ograniczone przez ograniczenia obliczeniowe.
Pojawienie się kryptografii odpornej na komputery kwantowe może ostatecznie wzmocnić, a nie osłabić technologię blockchain, kierując przemysł w stronę bardziej solidnych modeli bezpieczeństwa i większej wyrafinowania kryptograficznego. Podejmując to wyzwanie proaktywnie, ekosystem kryptowalutowy może zapewnić, że jego fundamentalna propozycja wartości - wertykalne, odporne na cenzurę transfery wartości - pozostanie wykonalna w erze obliczeń kwantowych.