Вплив Квантового комп'ютера на Біткойн: сучасний стан та перспективи

Нещодавно випущений Google комп'ютер Willow викликав нові побоювання щодо того, що квантові обчислення можуть загрожувати безпеці Біткойна. Проте, після детального аналізу, наразі користувачам Біткойна не варто надто хвилюватися.

Willow дійсно досяг значного прогресу в галузі квантових обчислень, але її можливості все ще далеко не достатні, щоб становити суттєву загрозу для Біткойну. Протокол Біткойну в основному складається з двох ключових частин: видобутку на основі хеш-функцій та підписів транзакцій на основі еліптичної кривої криптографії. Теоретично, ці дві частини можуть бути під впливом квантових обчислень через алгоритм Гровера та алгоритм Шора.

Однак, щоб атакувати хеш- та підписну систему Біткойн за розумний час, потрібні тисячі логічних квантових бітів. Враховуючи співвідношення між фізичними квантовими бітами та логічними квантовими бітами, насправді може знадобитися мільйони фізичних квантових бітів. А Willow наразі має лише 105 фізичних квантових бітів, тому до загрози ще дуже далеко.

Навіть якщо в майбутньому потужність квантових комп'ютерів досягне рівня, здатного вплинути на Біткойн, їхній вплив на майнінг буде відносно обмеженим. Хоча алгоритм Гровера може прискорити обчислення, він не зламає принципи хеш-функцій, і все ще потрібно багато обчислень, щоб знайти хеш-значення, що відповідає вимогам майнінгу. Ця ситуація більше схожа на те, що на ринку з'явився новий тип ефективного обладнання для майнінгу.

Щодо підпису адреси, деякі типи адрес дійсно потребують додаткової уваги, особливо найстаріші P2PK та найновіші P2TR, які базуються на відкритому ключі. А адреси, що базуються на хешах, такі як P2PKH, P2SH, P2WPKH, P2WSH, є відносно безпечнішими. Проте, повторне використання цих адрес також може призвести до витоку відкритого ключа, що збільшує ризики.

Стикаючись з потенційною загрозою з боку квантових комп'ютерів, спільнота Біткойн не сидить склавши руки. Розробники активно вивчають можливість впровадження квантово-стійких рішень, таких як підписи Лампорт на основі хешування, які можна реалізувати через м'які хард-форки. Крім того, хороші звички використання також можуть ефективно захистити від квантових загроз, такі як часта зміна адреси отримання, уникнення повторного використання адреси та, за необхідності, переміщення активів на більш безпечні адреси ізоляційних свідків.

Варто зазначити, що розвиток квантових комп'ютерів впливає не лише на криптовалюти, але й матиме глибокий вплив на традиційні фінансові системи, системи оборони та конфіденційну комунікацію та багато інших важливих сфер. Тому все суспільство уважно стежить за викликами, які приносить квантове обчислення.

В цілому, загроза квантових комп'ютерів для мереж, таких як Біткойн, у короткостроковій перспективі не є терміновою. Проте, важливо продовжувати стежити за прогресом у галузі квантових обчислень і розвивати добрі звички використання, щоб захистити безпеку цифрових активів. З розвитком технологій спільнота криптовалют буде продовжувати досліджувати і впроваджувати більш потужні заходи безпеки для подолання можливих викликів квантових обчислень у майбутньому.