Quantum computing - once relegated to theoretical physics papers - has emerged as a tangible threat to the cryptographic underpinnings of blockchain networks worldwide. In this article we explore how quantum-resistant tokens and cryptographic methods are preparing to defend the $2.7 trillion cryptocurrency market against what experts increasingly view as an inevitable challenge to digital security.
Quantum computers operate fundamentally differently from classical machines, utilizing quantum bits or "qubits" that can represent multiple states simultaneously through superposition. This capability, combined with quantum entanglement, enables computational approaches that were previously impossible.
For cryptocurrency networks that rely on complex mathematical problems being computationally infeasible to solve, this represents an existential threat.
Recent developments have accelerated concerns from theoretical to practical:
- Google's 2023 announcement of its 433-qubit Quantum Processing Unit (QPU) "Willow" demonstrated quantum supremacy for specific computational tasks
- IBM's 2024 roadmap projects 4,000+ qubit systems by 2027, approaching the threshold needed for breaking common cryptographic systems
- Research from the University of Sussex suggests that a quantum computer with approximately 20 million noisy qubits could break Bitcoin's elliptic curve cryptography within 24 hours
According to the 2024 Global Risk Institute report on quantum threats, the timeline for quantum computers capable of breaking current cryptographic standards has contracted significantly. Their analysis indicates a 50% probability of quantum systems capable of breaking RSA-2048 and ECC-256 by 2032, and a 90% probability by 2040.
The Specific Vulnerability of Blockchain Systems
Blockchain networks face particular vulnerabilities to quantum attacks due to their foundational security mechanisms:
1. Public Key Cryptography Exposure
Cryptocurrencies like Bitcoin and Ethereum rely extensively on Elliptic Curve Digital Signature Algorithm (ECDSA) with the secp256k1 curve for transaction validation. When users initiate transactions, they reveal their public keys, creating a critical vulnerability window. A sophisticated quantum attacker could potentially:
- Derive the private key from an exposed public key using Shor's algorithm
- Create fraudulent transactions transferring funds from compromised addresses
- Execute these attacks during the confirmation window before transactions are verified
Quantitative analysis by Deloitte indicates that approximately 25% of all Bitcoin (worth over $400 billion at current valuation) resides in addresses with exposed public keys, making them theoretically vulnerable to quantum attacks once the technology matures.
2. Consensus Mechanism Vulnerabilities
Beyond direct asset theft, quantum computing threatens blockchain consensus mechanisms:
Proof of Work (PoW): Quantum algorithms could provide exponential advantages in solving hash puzzles, potentially enabling:
- 51% attacks with significantly less hardware investment
- Accelerated block mining and chain reorganizations
- Violation of the computational fairness assumption underpinning network security
Proof of Stake (PoS): While more resistant to computational advantages, PoS remains vulnerable if underlying signature schemes are compromised, potentially allowing attackers to:
- Forge validator signatures
- Manipulate the validation process
- Create conflicting checkpoints leading to finality failures
Research from the Ethereum Foundation's cryptography research team estimates that a fault-tolerant quantum computer with 6,600 logical qubits could threaten secp256k1 security, while systems with 20,000+ logical qubits could render it completely insecure. Given current error correction requirements, this would require millions of physical qubits—a threshold that may be reached within 15-20 years based on current development trajectories.
Post-Quantum Cryptography: Technical Foundations
NIST Standardization and Selection Process
The National Institute of Standards and Technology (NIST) initiated its Post-Quantum Cryptography (PQC) standardization process in 2016, evaluating 69 candidate algorithms across multiple cryptographic categories. After rigorous security analysis and performance evaluation, NIST selected several finalists in 2022:
For Key Encapsulation (Key Agreement):
- CRYSTALS-Kyber (primary recommendation)
- BIKE, Classic McEliece, HQC, and SIKE (alternate candidates)
For Digital Signatures:
- CRYSTALS-Dilithium (primary recommendation)
- FALCON (recommended for applications requiring smaller signatures)
- SPHINCS+ (recommended for applications requiring hash-based security assurances)
These standards provide the foundational building blocks for quantum-resistant blockchain implementations, with formal standardization documentation expected to be completed by late 2025.
Technical Approaches to Quantum Resistance
Multiple cryptographic approaches offer varying degrees of protection against quantum threats, each with distinct advantages and limitations:
Lattice-Based Cryptography
Lattice-based methods rely on the computational difficulty of finding the shortest or closest vector in high-dimensional lattices—problems that remain hard even for quantum computers.
Technical Profile:
- Security Basis: Shortest Vector Problem (SVP) and Learning With Errors (LWE)
- Computational Efficiency: Moderate to high (encryption/verification operations are relatively fast)
- Key/Signature Sizes: Moderate (generally kilobytes rather than bytes)
- Implementation Maturity: High (selected by NIST as primary standard)
CRYSTALS-Kyber, the NIST-selected standard, offers several advantages specifically relevant to blockchain applications:
- Key sizes of 1.5-2KB, manageable for blockchain storage
- Encryption/decryption speeds approaching classical algorithms
- Strong security margins against both classical and quantum attacks
- Reasonable computational requirements for resource-constrained devices
Benchmarks from the NIST evaluation process show Kyber-768 (offering approximately 128-bit post-quantum security) requires approximately 0.3ms for key generation, 0.4ms for encapsulation, and 0.3ms for decapsulation on modern processors—making it viable for high-throughput blockchain networks.
Hash-Based Signatures
Hash-based signature schemes derive their security from the quantum resistance of cryptographic hash functions, offering high security assurance but with practical limitations.
**Technical Profile:
- Security Basis: Collision resistance of hash functions
- Computational Efficiency: High (signing and verification are relatively fast)
- Key/Signature Sizes: Large, especially for stateful variants
- Implementation Maturity: Very high (well-understood security properties)
Implementations like XMSS (eXtended Merkle Signature Scheme) and SPHINCS+ offer provable security reductions, with SPHINCS+ selected by NIST as an alternative signature standard. However, practical challenges include:
- Signature sizes of 8-30KB, significantly larger than current ECDSA signatures
- Complex state management requirements for stateful schemes
- Limited signature capacity for stateful schemes like XMSS
These characteristics make hash-based schemes most suitable for blockchain applications with infrequent signature operations or where signature size is less critical than security assurance.
Code-Based and Multivariate Cryptography
These alternative approaches offer diversity in security assumptions, potentially providing protection if vulnerabilities are discovered in lattice-based or hash-based methods.
Technical Profile (Code-Based):
- Security Basis: Syndrome decoding problem
- Computational Efficiency: Moderate
- Key/Signature Sizes: Very large (often tens to hundreds of KB)
- Implementation Maturity: Medium (decades of cryptanalysis but limited deployment)
Technical Profile (Multivariate):
- Security Basis: Solving systems of multivariate polynomial equations
- Computational Efficiency: Mixed (fast verification but slower signing)
- Key/Signature Sizes: Large public keys, smaller signatures
- Implementation Maturity: Medium (significant cryptanalytic attention)
While these approaches are currently less favored for blockchain applications due to efficiency concerns, they represent important alternatives in the cryptographic diversity strategy recommended by security experts.
Quantum-Resistant Blockchain Projects: Implementation Approaches
Native Quantum-Resistant Networks
Several blockchain projects have implemented quantum-resistant cryptography from inception, offering insights into practical deployment challenges and solutions:
Quantum Resistant Ledger (QRL)
Launched in 2018, QRL represents one of the first purpose-built quantum-resistant blockchains, implementing XMSS as its signature scheme.
Technical Implementation:
- XMSS signature scheme with 256-bit SHAKE-128 hash function
- Address format supporting multiple signature schemes
- One-time signature approach requiring careful key management
- Multi-signature capabilities for enhanced security
The QRL implementation demonstrates both the benefits and challenges of hash-based approaches. Transaction data from the network reveals average signature sizes of approximately 2.5KB, significantly larger than Bitcoin's ~72-byte signatures. This translates to higher storage requirements and bandwidth usage, with the QRL blockchain growing approximately 3.5 times faster per transaction than Bitcoin's blockchain.
Despite these challenges, QRL provides a working implementation of stateful hash-based signatures in a blockchain context, with over 2.6 million blocks produced since launch and no security compromises reported.
IOTA's Transition Strategy
IOTA initially implemented Winternitz One-Time Signatures (WOTS) for quantum resistance but has since evolved its approach through multiple protocol versions.
การพัฒนาเทคนิค:
- การใช้งาน WOTS ดั้งเดิม (จัดการกับภัยคุกคามควอนตัมแต่สร้างความท้าทายด้านความเป็นมิตรในการใช้งาน)
- การเปลี่ยนไปใช้ลายเซ็น Ed25519 สำหรับการอัปเกรด Chrysalis (ให้ความสำคัญกับประสิทธิภาพ)
- การวางแผนการผสานรวมมาตรฐาน NIST PQC ในการอัปเกรด Coordicide ที่จะเกิดขึ้น
ประสบการณ์ของ IOTA แสดงให้เห็นถึงความท้าทายจริงในการปรับสมดุลความปลอดภัย ประสิทธิภาพ และความเป็นมิตรในการใช้งานในการใช้งานที่ต้านทานควอนตัม เอกสารของโครงการยอมรับว่าแนวทางเริ่มต้นที่ต้านทานควอนตัมของพวกเขาสร้างแรงเสียดทานในการประสบการณ์ของผู้ใช้ที่สำคัญ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับข้อจำกัดในการใช้งานที่อยู่ซ้ำซ้อน นำไปสู่การย้อนกลับชั่วคราวมาใช้งานการเข้ารหัสแบบดั้งเดิมในขณะที่พัฒนาทางออกที่ใช้งานได้ดีกว่าที่ต้านทานควอนตัม
QANplatform
QANplatform ใช้วิธีการตามลูกข่ายที่สอดคล้องกับข้อแนะนำของ NIST โดยเฉพาะการใช้งาน CRYSTALS-Kyber สำหรับการแลกเปลี่ยนคีย์และ CRYSTALS-Dilithium สำหรับลายเซ็น
แนวทางทางเทคนิค:
- การรวมอัลกอริธึมสุดท้ายของ NIST PQC
- แบบจำลองการเข้ารหัสแบบไฮบริดที่รองรับทั้งวิธีการดั้งเดิมและโพสต์ควอนตัม
- แพลตฟอร์มสัญญาอัจฉริยะที่ต้านทานควอนตัม
- การใช้งาน Layer-1 ที่ให้ความสำคัญกับการเข้าถึงของนักพัฒนา
ข้อมูลการทำงานจากทดสอบของ QANplatform แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการใช้งานจริงของวิธีการตามลูกข่าย โดยมีเวลาการตรวจสอบธุรกรรมเฉลี่ย 1.2 วินาที - เทียบเท่ากับหลายการใช้งานการเข้ารหัสดั้งเดิม วิธีการแบบไฮบริดของพวกเขาอนุญาตให้มีการย้ายอย่างค่อยเป็นค่อยไป แก้ไขหนึ่งในปัญหาการใช้งานหลักสำหรับการเข้ารหัสที่ต้านทานควอนตัม
ยุทธศาสตร์ความต้านทานควอนตัมสำหรับเครือข่ายที่ตั้งอยู่
เครือข่าย cryptocurrency หลักเผชิญความท้าทายที่สำคัญในการย้ายไปสู่การเข้ารหัสที่ต้านทานควอนตัมเนื่องจากขนาด มูลค่าที่มั่นใจ และข้อกำหนดในการประสานงาน
วิธีการของ Bitcoin
ปรัชญาการพัฒนาเชิงระวังของ Bitcoin เน้นย้ำเรื่องความเสถียรและความเข้ากันได้ย้อนหลัง สร้างปัญหาสำหรับการย้ายการเข้ารหัส
สถานะปัจจุบันและข้อเสนอ:
- ไม่มีข้อเสนอปรับปรุง Bitcoin อย่างเป็นทางการ (BIP) สำหรับลายเซ็นโพสต์ควอนตัมที่ได้รับการยอมรับ
- การอัปเดต Taproot ปรับปรุงความเป็นส่วนตัวแต่ไม่ได้จัดการความเสี่ยงจากควอนตัม
- โซลูชันที่เสนอรวมถึง:
- รูปแบบที่อยู่ต้านทานควอนตัมเป็นคุณสมบัติเลือกเข้า
- ระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงกับการตรวจสอบสองครั้ง
- กลไก fork แบบหนักฉุกเฉินหากภัยคุกคามจากควอนตัมปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็ว
ชุมชน Bitcoin ได้ให้ความสำคัญกับความเสถียรกว่าเพิ่มเติมคุณสมบัติ โดยการอัปเกรด Taproot ที่ต้องใช้เวลาหลายปีของการไตร่ตรองแม้จะมีการเปลี่ยนแปลงที่ค่อนข้างน้อยก็ตาม โมเดลการกำกับดูแลนี้สร้างความท้าทายสำหรับการนำความต้านทานควอนตัมไปใช้ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวนั้นจะต้องมีการปรับแก้โปรโตคอลสำคัญมากขึ้น
การวิเคราะห์โดย BitMEX Research ชี้ให้เห็นว่าประมาณ 2.5 ล้าน BTC (มูลค่ากว่า 130 พันล้านดอลลาร์) ยังคงอยู่ในที่อยู่ pay-to-public-key (p2pk) ที่เปิดเผยคีย์สาธารณะโดยตรง เป็นส่วนที่เสี่ยงที่สุดของซัพพลายของ Bitcoin ต่อการโจมตีโดยควอนตัม
Roadmap ของ Ethereum
Ethereum ได้แสดงศักยภาพที่ดีที่สุดในการพัฒนาของโปรโตคอล โดยความต้านทานควอนตัมปรากฏเป็นการพิจารณาใน roadmap ระยะยาวของมัน
แนวทางที่วางแผนไว้:
- ลายเซ็นโพสต์ควอนตัมรวมอยู่ในเฟส “Endgame” ของ roadmap ทางเทคนิคของ Ethereum
- การวิจัยลายเซ็นตามลูกข่ายที่ใช้งานร่วมกับระบบพิสูจน์ความรู้ศูนย์ที่มีอยู่ได้
- การสำรวจการย่อบัญชีเป็นกลไกสำหรับความคล่องตัวของการเข้ารหัส
- ความเป็นไปได้ที่จะมีการต้านทานควอนตัมเป็นคุณสมบัติเลือกเข้า ก่อนการใช้งานในเครือข่ายทั้งหมด
นักวิจัย Ethereum Justin Drake ได้ระบุวิสัยทัศน์ “ความคล่องตัวของการเข้ารหัส” ที่จะอนุญาตให้เครือข่ายอัปเกรดระบบลายเซ็นได้โดยไม่รบกวนการใช้งานที่มีอยู่ แนวทางนี้รับรู้ว่าความต้านทานควอนตัมนั้นต้องการไม่เพียงแต่อัลกอริธึมใหม่ แต่ยังต้องการโครงสร้างโปรโตคอลใหม่ที่สามารถปรับให้เข้ากับมาตรฐานการเข้ารหัสที่พัฒนา
การทดสอบประสิทธิภาพในสิ่งแวดล้อม testnet ของ Ethereum แสดงให้เห็นว่าลายเซ็น CRYSTALS-Dilithium จะเพิ่มขนาดธุรกรรมประมาณ 2.3KB ทำให้ค่าแก๊สเพิ่มขึ้น 40-60% สำหรับธุรกรรมมาตรฐาน - การเพิ่มที่สามารถจัดการได้เมื่อพิจารณาจากแผนเสริมกำลัง Ethereum
ความท้าทายในการพัฒนาและโซลูขันต์
ข้อจำกัดทางเทคนิค
การใช้งานการเข้ารหัสที่ต้านทานควอนตัมนี้สร้างความท้าทายทางเทคนิคหลายประการสำหรับเครือข่ายบล็อกเชน:
ข้อกำหนดพื้นที่เก็บข้อมูลและแบนด์วิดท์
ระบบการเข้ารหัสโพสต์ควอนตัม จำเป็นต้องใช้คีย์และลายเซ็นที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
ขนาดที่เพิ่มขึ้นนี้ส่งผลกระทบ:
- ประสิทธิภาพของพื้นที่บล็อก
- ความต้องการแบนด์วิดท์เครือข่าย
- ข้อกำหนดพื้นที่จัดเก็บข้อมูลของโนด
- ค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม
โซลูชั่นที่อาจจะรวม:
- เทคนิคการผสานลายเซ็น
- แนวทาง Layer-2 ที่ผลักดันข้อมูลลายเซ็นออกจาก chain
- กลไกการกรองพื้นที่สำรองแบบเพิ่มทีละน้อย
- รูปแบบการเข้ารหัสที่ปรับแต่งให้มีประสิทธิภาพ
ประสิทธิภาพและความคุ้มค่า
อัลกอริธึมโพสต์ควอนตัมโดยทั่วไปต้องการทรัพยากรคอมพิวเตอร์มากขึ้น
สำหรับเครือข่ายบล็อกเชนที่มีความสามารถในการกระบวนการสูง ความแตกต่างนี้สามารถส่งผลกระทบต่อ:
- เวลาในการตรวจสอบธุรกรรม
- อัตราการผลิตบล็อก
- ข้อกำหนดฮาร์ดแวร์ของโนด
- การใช้พลังงาน
วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพรวมถึง:
- การเร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์สำหรับอัลกอริธึมเฉพาะ
- เทคนิคการตรวจสอบแบบแบทช์
- การประมวลผลแบบขนาน
- การเพิ่มประสิทธิภาพเฉพาะอัลกอริธึม
การวิจัยจากมูลนิธิ Ethereum ระบุว่าการใช้งานแบบที่เพิ่มประสิทธิภาพด้วยฮาร์ดแวร์ของลายเซ็นตามลูกข่าย อาจลดความแตกต่างของประสิทธิภาพลงให้เหลือภายใน 2-3 เท่าของการใช้งาน ECDSA ปัจจุบัน - ความแตกต่างที่สามารถจัดการได้สำหรับการใช้งานบล็อกเชนส่วนใหญ่
ความท้าทายด้านการกำกับดูแลและการประสานงาน
ธรรมชาติแบบกระจายของบล็อกเชนสาธารณะสร้างความท้าทายที่ไม่ซ้ำกันสำหรับการย้ายทางการเข้ารหัส:
การประสานงานอัปเกรดโปรโตคอล
ไม่เหมือนกับระบบศูนย์กลางที่สามารถบังคับอัปเกรดความปลอดภัย เครือข่ายบล็อกเชนต้องการฉันทามติอย่างกว้างขวางจาก:
- นักพัฒนาหลัก
- ผู้ประกอบการโนด
- นักขุด/ตัวตรวจสอบ
- ผู้ให้บริการ wallet
- การแลกเปลี่ยนและผู้ควบคุม
หลักฐานทางประวัติศาสตร์จากทั้ง Bitcoin และ Ethereum แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงโปรโตคอลที่มีการโต้แย้งอาจนำไปสู่การแยกเชน (forks) ซึ่งอาจแตกกระจายความมั่นคงและมูลค่าได้ การอัปเกรด SegWit ใน Bitcoin ใช้เวลาเกือบ 18 เดือนจากข้อเสนอถึงการเปิดใช้งานแม้จะจัดการกับปัญหาที่วิกฤติเพียงใดก็ตาม
กลยุทธ์การเปลี่ยนแปลง
การเปลี่ยนแปลงที่ต้านทานควอนตัมต้องการเส้นทางการเปลี่ยนแปลงที่ออกแบบอย่างรอบคอบ:
วิธีการเลือกเข้า:
- อนุญาตให้ผู้ใช้ย้ายเงินทุนไปยังที่อยู่ที่ต้านทานควอนตัมได้ตามความสมัครใจ
- มอบสิทธิพิเศษสำหรับการย้ายที่เร็ว (ข้อเสนอส่วนลดค่าธรรมเนียม คุณลักษณะที่เพิ่มขึ้น)
- กำหนดเวลาการเปลี่ยนผ่านด้วยเส้นตายที่ชัดเจน
แบบจำลองไฮบริด:
- ลงลายเซ็นการตรวจสอบสองครั้งในช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลง
- รองรับทั้งลายเซ็นแบบดั้งเดิมและโพสต์ควอนตัมพร้อมกัน
- เพิ่มความต้องการการตรวจสอบอย่างค่อยเป็นค่อยไป
โปรโตคอลฉุกเฉิน:
- พัฒนาที่วางแผนฉุกเฉินสำหรับการย้ายเร่งด่วนหากภัยคุกคามจากควอนตัมปรากฏขึ้นอย่างรวดเร็ว
- สร้างกลไกฉันทามติสำหรับการอัปเดตการเข้ารหัสฉุกเฉิน
- สร้างช่องทางการสื่อสารที่ปลอดภัยสำหรับการประสานการตอบสนอง
หนทางข้างหน้า: การตอบสนองของอุตสาหกรรมและแนวปฏิบัติที่ดีที่สุด
โครงการริเริ่มอุตสาหกรรมในปัจจุบัน
แนวทางที่มีความคิดสร้างสรรค์หลายอย่างกำลังเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองภัยคุกคามจากควอนตัมต่อ cryptocurrencies:
พัฒนามาตรฐานข้ามเชน
ความร่วมมืออุตสาหกรรมเกี่ยวกับความต้านทานควอนตัมกำลังเพิ่มขึ้นผ่านโครงการอย่าง:
- Cryptocurrency Quantum Resistance Alliance (CQRA) ที่มีโครงการบล็อกเชน 14 โครงการประสานงานมาตรฐานการดำเนินการ
- กลุ่มเทคโนโลยีการเข้ารหัสของ NIST ที่ให้คำแนะนำเฉพาะด้านการใช้งาน ledger แบบกระจาย
- Post-Quantum Cryptography Alliance (PQCA) ที่พัฒนาเครื่องมือโอเพ่นซอร์สสำหรับการรวม blockchain
ความพยายามเหล่านี้เน้นการสร้างมาตรฐานที่สามารถใช้งานร่วมกันได้ที่อนุญาตการดำเนินการที่สม่ำเสมอในเครือข่ายบล็อกเชนที่แตกต่างกัน หลีกเลี่ยงการแตกแยกในแนวทางความปลอดภัย
โซลูชันองค์กรและแนวทางไฮบริด
โซลูชันทางการค้าเกิดขึ้นเพื่อสะพานช่องว่างก่อนที่การเปลี่ยนแปลงระดับโปรโตคอลจะเกิดขึ้น:
- “สมุดโน้ตควอนตัม” ของ Quip Network ที่ให้การป้องกันทันทีผ่านแนวทางการเข้ารหัสแบบไฮบริด
- หุ้นส่วนระหว่าง ID Quantique และ Mt Pelerin สร้างคลังควอนตัมที่มีความปลอดภัยด้วยฮาร์ดแวร์สำหรับการถือครองคริปโตของสถาบัน
- การวิจัยของ StarkWare ในการพิสูจน์ความรู้ศูนย์ที่ต้านทานหลังควอนตัมสำหรับโซลูชันการขยายตัวระดับ Layer-2
แนวทางเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าความต้านทานควอนตัมสามารถถูกเพิ่มเข้ามาในระบบที่มีอยู่โดยไม่จำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงระดับโปรโตคอลอย่างทันทีทันใด
คำแนะนำที่เป็นปฏิบัติสำหรับผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย
ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียต่างๆ ในบล็อกเชนสามารถดำเนินการเฉพาะเพื่อเตรียมพร้อมรับภัยคุกคามควอนตัม:
สำหรับผู้ถือคริปโตส่วนบุคคล
มาตรการป้องกันทันทีรวมถึง:
- การดูแลที่อยู่ที่ดี: หลีกเลี่ยงการใช้งานที่อยู่ซ้ำและการเปิดเผยคีย์สาธารณะ
- การหมุนเวียนคีย์อย่างสม่ำเสมอ: ย้ายเงินทุนไปยังที่อยู่ใหม่เป็นระยะ
- ความปลอดภัยด้วยลายเซ็นหลายลาย: ใช้กลไกหลายลายเซ็นที่ต้องการหลายคีย์สำหรับการอนุญาตธุรกรรม
- ที่เก็บข้อมูลแบบเย็น: เก็บคริปโตส่วนใหญ่ในที่อยู่ที่ไม่เคยเปิดเผยคีย์สาธารณะ
- การกระจายการลงทุน: กระจายการครอบครองผ่านระบบการเข้ารหัสที่แตกต่างกัน
สำหรับนักพัฒนาและโครงการ
การเตรียมทางเทคนิคควรรวมถึง:
- ความคล่องตัวของการเข้ารหัส: ออกแบบระบบที่สามารถอัปเกรดระบบลายเซ็นโดยไม่รบกวนการใช้งาน
- การใช้งานแบบไฮบริด: รองรับทั้งวิธีการเข้ารหัสดั้งเดิมและโพสต์ควอนตัมในช่วงเปลี่ยนผ่าน
- การทดสอบโปรโตคอล: พัฒนาทดสอบโปรโตคอลที่ให้คำตอบต่อปัญหาการรวมกับอัลกอริธึมโพสต์ควอนตัม
- โครงการการศึกษา: เตรียมผู้ใช้และผู้มีส่วนได้ส่วนเสียสำหรับข้อกำหนดการย้าย
- เครื่องมือโอเพ่นซอร์ส: สนับสนุนห้องสมุดที่พัฒนามาตรฐาน NIST PQC สำหรับการใช้งานบล็อกเชน
สำหรับการแลกเปลี่ยนและผู้ควบคุม
การเตรียมสถาบันควรมุ่งเน้นที่:
- การประเมินความเสี่ยง: ประเมินความเสี่ยงต่อภัยคุกคามควอนตัมในสินทรัพย์คริปโตต่างๆ
- การปรับปรุงความปลอดภัย: ใช้มาตรการเสริมความปลอดภัยเพิ่มเติม เนื้อหา: เลเยอร์ป้องกันนอกเหนือจากความปลอดภัยดั้งเดิมของบล็อกเชน
- การศึกษาให้ความรู้แก่ลูกค้า: แจ้งให้ผู้ใช้ทราบเกี่ยวกับความเสี่ยงของควอนตัมและมาตรการป้องกัน
- การประสานงานในอุตสาหกรรม: เข้าร่วมในการพัฒนามาตรฐานสำหรับที่อยู่ที่ต้านควอนตัม
- การตรวจสอบธุรกรรม: พัฒนาระบบเพื่อตรวจจับการโจมตีที่อาจเกิดจากควอนตัม
บทสรุป: เกินกว่าความกลัว ความไม่แน่นอน และความสงสัย
ภัยคุกคามจากควอนตัมต่อสกุลเงินดิจิทัลต้องการการเอาใจใส่เป็นอย่างมาก แต่มิใช่ความตื่นตระหนก ด้วยการเตรียมการและการใช้การเข้ารหัสที่ต้านควอนตัมอย่างถูกต้อง เครือข่ายบล็อกเชนยังคงสามารถรักษาความปลอดภัยเอาไว้ได้แม้ว่าเทคโนโลยีควอนตัมจะพัฒนาขึ้นเรื่อยๆ
มุมมองสำคัญหลายประการควรเป็นแนวทางในการเข้าถึงของอุตสาหกรรม:
กรอบเวลาและช่วงเตรียมการ
การคาดการณ์ปัจจุบันบ่งชี้ถึงช่วงเวลาประมาณ 5-10 ปีก่อนที่การโจมตีด้วยควอนตัมที่เป็นไปได้นั้น จะเกิดขึ้นได้จริงต่อมาตรฐานการเข้ารหัสในปัจจุบัน ซึ่งเป็นเวลาที่เพียงพอสำหรับการเปลี่ยนแปลงที่รอบคอบและระมัดระวังหากเริ่มเตรียมการตั้งแต่บัดนี้
การวิเคราะห์ล่าสุดจากกลุ่มทำงานประเมินความเสี่ยงควอนตัมทั่วโลกชี้ว่า การโจมตีต่อแผนการเข้ารหัสในปัจจุบันของ Bitcoin และ Ethereum จะต้องใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มีกีบบิตตรรกะอย่างน้อย 6,000 กีบบิต - ซึ่งเป็นเกณฑ์ที่ไม่น่าจะถึงก่อนปี 2030 ตามแนวทางการพัฒนาปัจจุบัน
ความหลากหลายของการเข้ารหัสเป็นการป้องกัน
ความหลากหลายของแนวทางที่ต้านควอนตัมมอบความยืดหยุ่นต่อช่องโหว่ที่อาจเกิดขึ้น โดยการใช้วิธีการเข้ารหัสหลายวิธีแทนที่จะใช้วิธีเดียว ระบบบล็อกเชนสามารถสร้างการป้องกันที่ลึกซึ้งจากภัยคุกคามทั้งแบบดั้งเดิมและแบบควอนตัม
มากกว่าการปกป้องจากภัยคุกคาม การต้านควอนตัมยังเปิดโอกาสสำหรับนวัตกรรมบล็อกเชนอีกด้วย วิธีการเข้ารหัสใหม่อาจสามารถเปิดใช้งานฟีเจอร์ความเป็นส่วนตัวที่ได้รับการปรับปรุง กลไกการตรวจสอบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น และความสามารถในการทำสัญญาอัจฉริยะใหม่ๆ ที่เคยถูกจำกัดโดยข้อจำกัดทางการคำนวณ
การเกิดขึ้นของการเข้ารหัสที่ต้านควอนตัมอาจทำให้เทคโนโลยีบล็อกเชนแข็งแกร่งขึ้น แทนที่จะบ่อนทำลาย มันผลักดันให้อุตสาหกรรมก้าวไปสู่โมเดลความปลอดภัยที่มีความมั่นคงมากขึ้น และมีความชำนาญทางการเข้ารหัสมากยิ่งขึ้น โดยการรับมือกับความท้าทายนี้อย่างรอบคอบ ระบบนิเวศของสกุลเงินดิจิทัลสามารถมั่นใจได้ว่า ข้อเสนอค่าพื้นฐานของมัน การโอนค่าสินทรัพย์โดยไม่มีการต้องพึ่งพาและปลอดจากการเซนเซอร์ - จะยังคงมีชีวิตชีวาในยุคการคำนวณด้วยควอนตัม