Встречайте главную угрозу для криптовалют: Квантовые компьютеры

Если вы думаете, что сильнее всего криптовалюты пострадают от контроля властей, то вы ошибаетесь. Самая большая опасность для этой технологической инновации — другая технологическая инновация. Рассказываем, почему современным криптовалютам угрожает развитие квантовых компьютеров.

Используя возможности квантовой механики, компьютеры смогут достичь скорости обработки данных и сложности, значительно превосходящих современные системы. Классические процессоры основаны на системе переключателей, которые могут находиться либо во включенном, либо в выключенном состоянии, представляя 1 и 0.

В отличие от них квантовые компьютеры способны одновременно находиться в обоих положениях — так называемой суперпозиции. Эта способность делает квантовые компьютеры намного быстрее обычных.

Два года назад Google объявила, что разработанный компанией прототип квантового компьютера в 100 млн раз быстрее любого компьютера в ее лаборатории. В 1990-х IBM построила суперкомпьютер Deep Blue, одержавший победу над чемпионом мира по шахматам Гарри Каспаровым. Преимущество Deep Blue обеспечила невероятная скорость работы — он мог просчитывать 200 млн возможных комбинаций в секунду. Квантовый компьютер поднимет это число до 1 трлн.

1/5 AP Photo/Kathy Willens

Технология квантовых вычислений развивается все стремительнее. Первый коммерческий квантовый компьютер был выпущен в 2011 году калифорнийской компанией D-Wave. Его процессор содержал 16 квантовых вычислительных регистров — кубитов. С тех пор лидеры отрасли, такие как IBM и Microsoft, объявили о начале собственных квантовых программ. Подобная тенденция, вероятно, приведет к экспоненциальному росту числа кубитов в процессорах в ближайшие несколько лет.

Квантовые вычисления способны привнести фантастические усовершенствования во многие сферы нашей жизни и решить некоторые из самых сложных проблем, однако от них также исходит потенциальная угроза многим существующим информационным системам. И она наиболее очевидна в криптовалютном пространстве.

Одной из целей создателей криптовалют было формирование безопасной цифровой системы транзакций. Она была разработана с учетом уязвимостей обычных финансовых систем, таких как взломы онлайн-счетов или подделка данных при аутентификации платежей. Инновационная технология блокчейна стала основой системы и позволила воплотить парадигму в жизнь.

Сегодня записи обо всех криптовалютных транзакциях хранятся в блокчейне. Поскольку копии данных распределены по всем пользователям, их практически невозможно изменить. Никакой блок данных невозможно изъять или модифицировать, не повлияв на все другие блоки, что потребовало бы согласия большинства пользователей сети.

В этом смысле блокчейн устойчив к квантовым компьютерам, поскольку рост вычислительной мощности не повлияет на безопасность системы.

Угроза, исходящая от квантовых компьютеров, скорее касается уязвимости персональных криптовалютных счетов, или кошельков. Эти сверхмощные вычислительные машины способны взломать коды пользователей, которые применяются для авторизации транзакций.

Когда пользователь совершает платеж, например, в биткоинах (Bitcoin), объем пересылаемой криптовалюты должен соответствовать неизрасходованной сумме, ранее записанной в блокчейн. Чтобы совершить платеж, пользователь вводит закрытый ключ, связанный с его криптовалютным счетом или адресом.

Обычно эти ключи состоят из 64-значной комбинации букв и цифр. Чтобы похитить биткоины, хакер должен ввести точно такую же комбинацию, связанную с адресом пользователя. До недавнего времени это считалось математически невозможным.

Обычный бинарный компьютер не способен взломать криптовалютный ключ, однако для квантовых машин это не составляет труда из-за невероятной вычислительной мощности. Возможности квантовых компьютеров удваиваются каждые 18 месяцев, и скоро этот сценарий вполне может стать реальностью.

1/5 Сотрудники Научно-технического университета Китая наблюдают за работой квантового компьютера. ZumaTASS

Но это не означает, что в мире квантовых компьютеров не может быть безопасных цифровых валют. Квантовые процессоры угрожают только современному поколению криптовалют вроде биткоина. Чтобы защитить их, пользователям придется перейти на новые методы аутентификации для авторизации транзакций в сетях на основе блокчейна.

Решением этой проблемы станет появление новых методов криптографии, устойчивой к квантовым вычислениям. Многие компании в отрасли занимаются разработкой широкого спектра таких решений. Некоторые из них основаны на давно открытых математических методах, таких как подписи Лэмпорта, структуры Меркла и разделение секрета.

Время, однако, работает против владельцев криптовалют. В 2016 году Агентство национальной безопасности США опубликовало отчет об угрозе квантовых компьютеров для существующей инфраструктуры кибербезопасности. Авторы отчета пришли к выводу, что пройдут «десятилетия», прежде чем квантовые компьютеры начнут представлять реальную опасность для криптографии на публичных и закрытых ключах.

Однако учитывая темпы развития этой технологии в последние полтора года, выводы АНБ кажутся чересчур оптимистичными. В самом деле, многие эксперты полагают, что угроза возникнет в ближайшие 15 или даже 10 лет.

Пока же владельцам криптовалют можно посоветовать начать подыскивать способы защиты секретных ключей от квантовых компьютеров. Криптовалюты с нами надолго — чего нельзя сказать о безопасности нынешней системы.

Подготовила Тая Арянова