17.05.2024
Поделиться публикацией
в социальных сетях
150 140
Квантовые вычисления и будущее криптовалют: Как квантовые технологии могут изменить ландшафт цифровых валют

[ru_RU:]Квантовые вычисления и будущее криптовалют: Как квантовые технологии могут изменить ландшафт цифровых валют

Квантовые компьютеры пророчат революционные изменения в вычислительных технологиях, и бытует мнение, что они предоставляют потенциальную угрозу для криптовалютной индустрии. Так ли это? 

Мы все являемся свидетелями тому, как технические инновации изменяют мир со сногсшибательной скоростью. И вот на наших глазах набирает обороты технология квантовых компьютеров, способных за считанные секунды решать многоуровневые задачи, выполнение которых потребует от обычных компьютеров десятилетий безостановочных вычислений. 

Давайте разберемся, насколько криптовалюта и квантовая угроза тесно связаны, и какое влияние квантовые технологии могут оказать на развитие цифровых валют и блокчейна.

Что из себя представляет квантовый компьютер 

Квантовый компьютер (Quantum Computer, QC) — вычислительное устройство, которое работает на основе явлений квантовой механики (области физики, изучающей поведение элементарных частиц на атомном и субатомном уровнях). 

Классический компьютер работает с двоичными единицами информации, известными как биты, которые могут принимать состояние либо 0, либо 1. Биты могут иметь только эти два возможных значения, и каждая порция информации, проходящая через классический компьютер, по сути представляет собой длинную комбинацию нулей и единиц. 

Квантовые же вычисления сдвигают парадигму этой методологии, используя квантовые биты (или кубиты). В отличие от классических битов, кубиты не привязаны к бинарным состояниям, а базируются на концепциях суперпозиции и запутанности (основных принципах квантовой механики), и таким образом могут находиться в нескольких состояниях в один момент времени. Суперпозиция относится к способности кубита существовать в смеси состояний. А принцип запутанности устанавливает корреляцию между кубитами, при которой состояние одного оказывает влияние на состояние другого. Эти свойства придают вычислениям дополнительную силу, так как создают одно большое квантовое состояние для всей вычислительной системы. 

Эти отличительные характеристики экспоненциально увеличивают вычислительную мощность QC в сравнении с классическим устройством. Представьте себе лабиринт, из которого нужно найти выход. Как будет действовать обычный компьютер? Он обойдет все коридоры по очереди, пока не выполнит поставленную задачу. Квантовый же компьютер работает по принципу потока, который входит в лабиринт и течет по всем направлениям одновременно.

Какую направленность может иметь влияние квантовых технологий на мир криптовалют

Какую направленность может иметь влияние квантовых технологий на мир криптовалют

Эксперты вывели термин “квантовое превосходство”, обозначающий успешное решение QC задач, непосильных для традиционного компьютера. На сегодняшний день в мире тестируется ряд перспективных моделей квантовых компьютеров, но ни один из них пока не превзошел по производительности наиболее мощные из созданных классических суперкомпьютеров. 

Однако, в течение последнего десятилетия с той или иной степенью интенсивности витают слухи о том, что квантовое превосходство достигнуто. Новости о достижении его теми или иными компаниями уже вызывали переполох на криптовалютном рынке. Так, в частности, произошло, когда на сайте NASA в 2017 году появилась информация, что компанией Google создан компьютер с квантовым превосходством. Сообщение быстро исчезло, но имело определенные последствия, так как время его появления совпало с падением мощности в сети Bitcoin. На рынке образовалась паника. Тогда трейдеры слили изрядное количество биткойнов, опасаясь, что совпадение могло свидетельствовать о взломе сети главной криптовалюты с помощью инструментов квантового дешифрования. Курс монеты тогда существенно упал, что повлияло на рыночную ситуацию в целом.

Подобные настроения сохраняются и по сей день: криптосообщество тревожно смотрит в сторону развития квантовых вычислений в попытках понять степень и направленность его влияния на рынок блокчейнов и криптовалют. 

Насколько проблема реальна?

Квантовые алгоритмы могут оказать значительное воздействие на криптографию и блокчейн-безопасность. Современные методы шифрования базируются на сложности факторизации огромных чисел и многоуровневых математических задач с помощью обычных компьютеров. В то время как потенциальная скорость решения подобных задач для QC может сделать существующие методы шифрования уязвимыми для атак. Исследование Deloitte показало, что если бы сегодня была предпринята полноценная квантовая атака на сеть Bitcoin, то 25% всех монет крупнейшего блокчейна в мире могли бы быть похищены. Последствия подобного вмешательства для криптосектора и мировой экономики сложно даже представить: утечка миллиардов долларов, падение крупных блокчейнов и коллапс всей системы децентрализованных финансов.

Или же если предположить, что у квантового компьютера появится возможность использовать функцию Шора, то ему потребуется всего несколько часов, чтобы в результате определить приватный ключ. У классического устройства подобная операция дешифровки открытого ключа займет тысячелетия.

Также потенциальные проблемы могут возникнуть для блокчейнов, которые работают на алгоритме консенсуса “доказательство работы” (PoW), в связи с непредсказуемостью замены традиционного оборудования для майнинга на квантовое. Это может привести к неопределенности будущего биткоина и других криптовалют, применяющих PoW, дестабилизации цен на активы и централизации майнинговых мощностей. 

Разрушит ли эра квантовых вычислений мир криптовалют? 

Разрушит ли эра квантовых вычислений мир криптовалют

Вряд ли. Квантовые компьютеры и шифрование с помощью квантовых методов вычисления все еще находятся в ранней стадии развития и сталкиваются с серьезными техническими и теоретическими проблемами, требующими дальнейшего изучения.

  • Во-первых, потребуется время. Вычислительная мощность может расти по экспоненте, но предварительные исследования, тестирование, выявление ошибок и усовершенствования займут годы. К примеру, Google заявляет, что компания освоит миллион кубитов уже в конце этого десятилетия. И это звучит, как очень оптимистичный прогноз. На сегодня самый мощное устройство (Advantage, разработка D-Wave) содержит 5000 кубитов, а расчеты Университета Сассекса показывают, что для взлома сложных криптографических ключей потребуется оборудование в миллионы раз более совершенное, чем существующие системы. Эксперты полагают, что устройства такого типа могут появиться не раньше, чем в течение следующего десятилетия.  
  • Во-вторых, квантовый компьютер — очень сложное устройство с большим количеством технических особенностей. Работа с кубитами — сложнейшая научная задача, требующая их изоляции в чрезвычайно хрупком физическом состоянии. И чем больше кубитов, тем более неустойчивой становится система. Малейшее изменение физической среды может вызвать коллапс суперпозиции. Для сохранения среды и чистоты исследований требуются суперхолодные боксы (систему нужно охлаждать до -273°C), полная изоляция или вакуумные камеры. 
  • В-третьих, в настоящее время квантовые компьютеры в большинстве своем являются экспериментальными и очень дорогостоящими. Их могут позволить себе лишь крупные компании и научные лаборатории. 
  • В четвертых, криптовалютный сектор может защищаться, и ему есть, что противопоставить. Уже сегодня мы видим активное развитие постквантовой криптографии (PQC), предполагающей защиту криптовалют от потенциальных угроз с помощью квантово-устойчивых инструментов. 
  • Квантово-резистентный блокчейн 

    Квантово-резистентный блокчейн

    Квантовые вычисления потенциально могут как взламывать ранее неуязвимые формы шифрования, так и создавать инновации в криптовалютах и блокчейне.

    Понятие квантового блокчейна описывает интеграцию обеих передовых технологий: квантовых вычислений, позволяющих осуществлять гораздо более мощную и эффективную обработку данных, чем традиционные компьютеры, и децентрализованной системы реестров (блокчейна), обеспечивающей безопасное и эффективное хранение и передачу данных. Сочетание этих казалось бы противоречивых и одновременно взаимодополняющих подходов может в корне изменить представление человечества о будущем компьютерных технологий.

    В некотором смысле, блокчейн-шифрование и квантовая криптография соревнуются за победу в криптографической гонке. И один из основных вопросов сегодня для криптоиндустрии заключается в том, смогут ли QC развиваться настолько быстро, чтобы взломать блокчейн, пока он к этому не готов. 

    Какие проблемы блокчейна могут быть решены

  • Технология блокчейна относится к области классических вычислений, что означает, что блокчейн не всегда хорошо решает задачи, требующие высокого уровня вычислительных возможностей, из-за сетевых ограничений. Низкая скорость проведения транзакций является одной из основных проблем. А квантовые решения служат как раз тем инструментом, который может решить вопрос с увеличением количества проводимых транзакций в секунду (TPS).
  • Интеграция квантового шифрования с децентрализованными технологиями позволит создать блокчейн, который будет экспоненциально безопаснее, чем все современные протоколы.
  • Если квантовые вычисления и блокчейн войдут в конфликт, это может стать катастрофой эпических масштабов. Однако, если криптография продолжит развиваться, создавая все более устойчивые методы шифрования, или если само квантовое шифрование будет интегрировано в блокчейн, сочетание этих многообещающих технологий может помочь создать более эффективный и демократический интернет с большим потенциалом для позитивного влияния на глобальные процессы. 

    Какова ситуация на рынке

  • В стремлении предупредить возможные риски, Linux Foundation объявил о создании Альянса пост-квантовой криптографии, задачей которого является устранение уязвимостей при проникновении технологии квантовых вычислений в сферы IT, финансов и национальной безопасности. В группу входят Amazon, Google, IBM и NVIDIA, исследовательские институты и компании по кибербезопасности. Основной целью Альянса является ускорение перехода к постквантовой криптографии. 
  • Лидерами в развитии отрасли квантовых технологий продолжают оставаться США и Китай. В Великобритании запущена десятилетняя программа по инвестированию в сектор на сумму в £2,5 млрд. Программа призвана превратить страну в "новую Силиконовую долину". На сегодняшний день Великобритания занимает первое место в континентальной Европе по количеству квантовых стартапов
  • Инвестиции в ИИ интересуют рынок больше, чем квантовые технологии: в 2023 году объем инвестиций в сектор рухнул более чем в два раза в сравнении с 2022. По данным исследования IQM, это падение связано в первую очередь с переключением внимания инвесторов на стремительно развивающийся рынок генеративного искусственного интеллекта. Однако, авторы отчета отмечают, что тенденция не означает наступление «квантовой зимы», а просто говорит о смещении акцента на более выгодные в краткосрочной перспективе технологии. 
  • Как блокчейны справятся с угрозой новой технологии 

    Угроза квантовых вычислений —  лишь потенциальная проблема для криптоиндустрии. Развитие блокчейн-технологий существенно опережает разработки в сфере квантовых вычислений, сводя к минимуму возможную внезапность прогресса последних. Эксперты полагают, что квантово-устойчивые блокчейны появятся намного раньше, чем устройства, которые смогут их взломать. Так что вероятность того, что в один прекрасный день мы проснемся и станем свидетелями восстания квантовых машин против мира криптовалют — ничтожно мала. 

    Благодарим за внимание. 

    Через наш обменник вы можете конвертировать цифровые активы по самому выгодному курсу валют . Мы осуществляем
    денежные переводы с электронными и наличными деньгами по всему миру.

    Больше новостей

    +