Muling lumitaw ang banta ng quantum, nayanig ba ang pundasyon ng mga cryptocurrency?

Orihinal | Odaily Azuma

Kamakailan, ang banta ng quantum computing sa mga cryptocurrency ay muling naging sentro ng talakayan sa mga banyagang social media. Ang muling pag-init ng isyung ito ay dahil sa sunod-sunod na bagong prediksyon mula sa ilang mahahalagang personalidad sa quantum computing at industriya ng cryptocurrency tungkol sa pag-unlad at potensyal ng quantum computing.

Una, noong Nobyembre 13, binanggit ng eksperto sa quantum computing at direktor ng Quantum Information Center ng University of Texas na si Scott Aaronson sa isang artikulo: “Sa ngayon, naniniwala akong bago ang susunod na halalan ng pangulo ng US, posible na tayong magkaroon ng isang fault-tolerant quantum computer na kayang magpatakbo ng Shor algorithm…”

Kasunod nito, noong Nobyembre 19, nagsalita rin si Vitalik Buterin, co-founder ng Ethereum, sa Devconnect conference sa Buenos Aires at sinabi na, maaaring mabasag ng quantum computing ang elliptic curve cryptography (ECC) bago ang halalan ng pangulo ng US sa 2028, at hinikayat ang Ethereum na mag-upgrade sa quantum-resistant algorithm sa loob ng apat na taon.

Ano ang Quantum Threat?

Bago natin suriin ang mga prediksyon nina Scott at Vitalik, kailangan muna nating ipaliwanag nang simple kung ano ang tinatawag na “quantum threat.”

Sa madaling salita, ang quantum threat sa cryptocurrency ay tumutukoy sa posibilidad na sa hinaharap, ang sapat na makapangyarihang quantum computer ay maaaring makabasag sa cryptographic foundation na kasalukuyang nagpoprotekta sa seguridad ng mga cryptocurrency, na maaaring sumira sa kanilang security model.

Sa kasalukuyan, halos lahat ng cryptocurrency (tulad ng Bitcoin, Ethereum) ay umaasa sa isang teknolohiyang tinatawag na “asymmetric encryption,” kung saan ang dalawang pinakamahalagang bahagi ay ang “private key” at “public key”:

• Private key: Lihim na itinatago ng user, ginagamit upang pumirma ng transaksyon, at patunayan ang pagmamay-ari ng asset;
• Public key: Nabubuo mula sa private key, maaaring ipamahagi, at ginagamit bilang wallet address o bahagi ng address.

Ang pundasyon ng seguridad ng cryptocurrency ay nakasalalay sa — sa kasalukuyan, hindi posible sa computational na paraan na baliktarin mula sa public key pabalik sa private key. Gayunpaman, maaaring gamitin ng quantum computing ang mga prinsipyo ng quantum mechanics, sa pamamagitan ng pagpapatakbo ng mga partikular na algorithm (tulad ng nabanggit na Shor algorithm) upang lubos na pabilisin ang paglutas ng ilang mathematical problem — at dito mahina ang asymmetric encryption.

Ipapaliwanag pa natin kung ano ang Shor algorithm. Hindi na natin tatalakayin ang masyadong teknikal na bahagi, ngunit sa madaling salita, ang esensya ng Shor algorithm ay ang kakayahan nitong gawing isang “halos imposibleng lutasin” na mathematical problem sa klasikong computer, bilang isang “relatibong madaling lutasin” na periodicity finding problem sa quantum computer, kaya maaaring banta ito sa kasalukuyang “private key - public key” cryptographic system ng cryptocurrency.

Halimbawa, isipin mong madali mong gawing jam ang isang basket ng strawberry (tulad ng private key na nagiging public key), ngunit hindi mo kayang ibalik ang jam sa pagiging strawberry. Ngunit biglang may dumating na “cheater” (tulad ng quantum computing) na maaaring magawa ito sa pamamagitan ng shortcut (tulad ng Shor algorithm).

Nayanig na ba ang Pundasyon ng Cryptocurrency?

Kung ganun, tapos na ba ang cryptocurrency?

Huwag mag-panic, totoong may quantum threat, ngunit hindi pa ganoon ka-urgent ang problema. May dalawang pangunahing dahilan dito. Una, may panahon pa bago dumating ang tunay na banta; pangalawa, maaaring mag-upgrade ang cryptocurrency upang maging quantum-resistant ang mga algorithm nito.

Unang punto, kahit matupad ang prediksyon ni Scott bago ang 2028 US election, hindi ibig sabihin nito na agad nanganganib ang seguridad ng cryptocurrency; hindi rin sinabi ni Vitalik na nayanig na ang pundasyon ng Bitcoin at Ethereum, kundi tinukoy lamang ang isang teoretikal na panganib sa hinaharap.

Pinaliwanag ni Haseeb, managing partner ng Dragonfly, na hindi kailangang mag-panic sa bagong timeline ng quantum computing, ang pagpapatakbo ng Shor algorithm ay hindi katumbas ng pagbasag sa isang tunay na 256-bit elliptic curve key (ECC key). Maaari mong gamitin ang Shor algorithm upang basagin ang isang numero — at iyon ay kahanga-hanga na — ngunit upang i-factor ang isang numero na may daan-daang digit, kailangan ng mas malawak na computational scale at engineering capability... Dapat seryosohin ito, ngunit hindi ito agarang banta.

Nagbigay naman ng mas malinaw na mathematical na sagot ang cryptocurrency security expert na si MASTR: upang mabasag ang kasalukuyang elliptic curve signature (ECDSA) na ginagamit ng Bitcoin, Ethereum, at iba pang cryptocurrency, kailangan ng humigit-kumulang 2300 logical qubits, 10¹² hanggang 10¹³ quantum operations, at kapag isinama ang error correction, kailangan ng milyon-milyon hanggang daan-daang milyong physical qubits; ngunit sa kasalukuyan, ang quantum computing na naabot pa lang ay may 100 – 400 noisy qubits, na may mataas na error rate at napakaikling coherence time — malayo pa ang agwat, hindi bababa sa apat na order of magnitude.

Para naman sa pangalawang punto, ang mga cryptographer sa industriya ay aktibong nagde-develop ng mga bagong post-quantum cryptographic algorithm (PQC) na kayang labanan ang quantum computing attacks, at ang mga pangunahing blockchain ay naghahanda na rin para dito.

Noong Marso pa lang ng nakaraang taon, sumulat na si Vitalik ng artikulong “Paano kung dumating ang quantum attack bukas, paano sosolusyunan ng Ethereum?” kung saan binanggit niya ang Winternitz signature, STARKs, at iba pang paraan ng pagdepensa sa quantum threat, at inisip pa kung paano mag-e-emergency upgrade ang Ethereum kung sakaling biglang mangyari ito.

Kumpara sa Ethereum, maaaring hindi ganoon kabilis ang Bitcoin sa pag-upgrade, ngunit matagal nang iminungkahi ng komunidad ang mga posibleng algorithm upgrade tulad ng Dilithium, Falcon, SPHINCS+, at iba pa. Sa pag-init ng diskusyon, sinabi rin ng Bitcoin OG na si Adam Back na maaaring maipatupad ang post-quantum cryptographic standards bago pa man lumitaw ang tunay na banta ng quantum computing.

Sa kabuuan, ang quantum threat ay parang isang “master key” na nakasabit pa sa malayo, na teoretikal na kayang buksan ang lahat ng blockchain locks ngayon, ngunit ang mga gumagawa ng lock ay matagal nang nagsasaliksik ng mga bagong lock na hindi kayang buksan ng master key na ito, at handang palitan ang lahat ng lock bago pa man matapos ang paggawa ng master key.

Ito ang kasalukuyang realidad tungkol sa quantum threat — hindi natin dapat balewalain ang pag-unlad nito, ngunit hindi rin kailangang magpadala sa walang basehang takot.