Влияние Квантовых вычислений ликвидности на Биткойн: текущее состояние и будущее

Угроза квантовых компьютеров для сети Биткойн всегда была темой для широких дискуссий. С недавним выпуском квантового процессора Willow от Google этот вопрос снова привлек внимание. После исследований мы выяснили, что, хотя Willow достиг значительных успехов в области квантовых вычислений, на данный момент пользователям Биткойн не стоит чрезмерно беспокоиться.

Протокол Биткойн состоит из двух частей: майнинг, основанный на хэш-алгоритмах, и подписи транзакций, основанные на эллиптической кривой. Эти две части теоретически могут быть подвержены влиянию алгоритмов Гровера и Шора из области Квантовые вычисления ликвидности. Однако в настоящее время вычислительная мощность Willow все еще недостаточна для того, чтобы представлять собой существенную угрозу для этих двух частей.

Чтобы атаковать хеш- и подписную систему Биткойна в разумные сроки, требуется тысячи логических квантовых битов. Каждый логический квантовый бит требует тысячи физических квантовых битов для кодирования. Это означает, что для атаки на Биткойн может потребоваться миллионы физических квантовых битов. В то же время у Willow всего 105 физических квантовых битов, что значительно меньше реальных потребностей.

Даже если в будущем мощность квантовых компьютеров достигнет уровня, способного повлиять на Биткойн, их влияние на майнинг будет относительно ограниченным. Хотя алгоритм Гровера может ускорить вычисления, он не ломает хеш-алгоритм в корне и по-прежнему требует значительных вычислений для нахождения соответствующего хеш-значения. Эта ситуация больше напоминает появление на рынке нового типа высокоэффективного оборудования для майнинга.

Тем не менее, некоторые типы адресов Биткойн действительно требуют дополнительного внимания. Самые ранние адреса P2PK и новейшие адреса P2TR, основанные на открытом ключе, могут подвергаться риску. В то время как адреса P2PKH, P2SH, P2WPKH, P2WSH и другие, основанные на хэше, относительно безопасны. Однако стоит отметить, что повторное использование этих адресов также может раскрыть открытый ключ, что создает потенциальный риск.

Столкнувшись с этими потенциальными угрозами, разработчики Биткойн не остаются бездействующими. В будущем могут быть внедрены такие технологии, как подписи Лампорта на основе хеширования или квантово-устойчивые решётчатые криптосистемы. Эти улучшения могут быть реализованы с помощью мягких хард-форков, без необходимости в масштабных изменениях всей сети.

Помимо технических обновлений, хорошие привычки пользователей также могут эффективно противостоять угрозам квантовых вычислений ликвидности. Например, каждый раз при выполнении сделки использовать новый адрес получения, избегая повторного использования адресов; до того как квантовые вычисления станут реальной угрозой, переводить активы на относительно безопасный адрес изолированного свидетеля и т. д.

Стоит отметить, что развитие квантовых вычислений ликвидности оказывает влияние не только на Биткойн и другие криптовалюты, но и на традиционные финансовые системы, системы обороны и конфиденциальную связь, а также на множество других важных областей. Поэтому это вопрос, который требует общего внимания и реагирования со стороны всего общества.

Таким образом, несмотря на то, что в краткосрочной перспективе квантовые вычисления не представляют собой непосредственной угрозы для Биткойн и подобных сетей, важно оставаться настороже, следить за прогрессом в области квантовых вычислений и развивать хорошие привычки использования. С развитием технологий сообщество криптовалют должно продолжать инновировать и адаптироваться, чтобы обеспечить долгосрочную безопасность и надежность.