Исследование Google в области квантовых вычислений содержало ошибки в коде. Что это значит для Bitcoin?

• Компания Trail of Bits создала демонстрацию, которая, казалось, превосходит показатели Google, но без реального прогресса.

• Google исправила код и подтвердила, что ее научные выводы не затронуты.

Компания Trail of Bits опубликовала отчет, в котором сообщила об обнаружении множества уязвимостей в коде, который Google использовала для обоснования своей статьи о квантовых вычислениях и Bitcoin, опубликованной 30 марта. Команда Trail of Bits использовала эти уязвимости для создания поддельной демонстрации, которая, по видимому, превосходит показатели статьи Google по всем показателям.

Компания Google, как указано в отчете Trail of Bits, опубликованном сегодня, 17 апреля, уже исправила код и подтвердила, что ее научные утверждения не затронуты. В статье Google было указано, что квантовый компьютер может взломать криптографию Bitcoin с использованием менее 500 000 физических кубитов, что является снижением почти в 20 раз по сравнению с предыдущими оценками.

Однако Google решила не публиковать конкретную квантовую схему, лежащую в основе этой оценки, чтобы не предоставить злоумышленникам план атаки. Вместо этого она использовала доказательство с нулевым разглашением ( ZK proofs), криптографический механизм, который позволяет доказать, что что-то является правдой, не раскрывая информацию, которая это подтверждает.

В частности, она использовала виртуальную машину с нулевым разглашением (zkVM, аббревиатура от английского zk Virtual Machine), которая выполняет программу и генерирует проверяемое доказательство того, что эта программа была выполнена правильно с определенными параметрами.

Что обнаружила Trail of Bits?

Согласно ее отчету, Trail of Bits выявила две уязвимости в коде на языке Rust, который Google использовала в качестве верификатора:

• Первая позволяла обходить счетчик воротных элементов Тоффоли, который является показателем вычислительных затрат квантовой схемы, не изменяя при этом результат вычисления. Проще говоря, код Google принимал недействительную операцию, которая выполняла вычисление правильно, но не регистрировала ее в счетчике, как сотрудник, который выполняет свою работу, не отмечаясь на работе.

• Вторая уязвимость позволяла одной и той же переменной одновременно быть входом и выходом операции, что нарушает принципы обратимости квантовых схем, но не обнаруживается верификатором Google.

Используя обе эти уязвимости, компания Trail of Bits создала схему, которая, согласно сгенерированному тесту, потребовала бы ноль логических элементов Toffoli, 8,3 миллиона операций в целом и 1164 кубита для взлома криптографии Bitcoin, превосходя показатели Google по всем показателям.

Это означает, что, если бы этот тест был легитимным, это бы означало, что взломать криптографию Bitcoin гораздо проще, чем предполагала компания Google. Но это не так. Эти цифры не являются результатом реального прогресса в квантовых вычислениях, а результатом эксплуатации уязвимостей в программном обеспечении для проверки, чтобы система принимала ложные данные как действительные.

Важно отметить, что поддельный тест был криптографически неотличим от легитимного, используя неисправленный код Google, и любой внешний проверяющий принял бы его за правильный, не подозревая об этом.

Инфографика о том, как квантовые вычисления могут повлиять на Bitcoin. Источник: CriptoNoticias.

Почему это не опровергает статью Google?

Основной вопрос заключается в том, опровергает ли открытие компании Trail of Bits выводы статьи Google о кванственном риске для Bitcoin. Ответ – нет.

Обнаруженные уязвимости были в программном обеспечении для проверки, а не в квантовой схеме или алгоритмах, разработанных компанией Google. Компания Google исправила код и прямо заявила, что ее научные утверждения, включая оценку менее 500 000 физических кубитов, необходимых для взлома Bitcoin, не затронуты.

Этот инцидент показывает ограничение выбранного механизма раскрытия информации. По мнению компании Trail of Bits, zkVM – это не волшебная палочка, которая устраняет необходимость в доверии: она просто перераспределяет его от научных экспертов к языкам программирования, компиляторам и системам тестирования. Ошибка в любом из этих компонентов может скомпрометировать проверку, не делая научный результат неверным.

Статья Google стала одним из катализаторов наиболее жарких дебатов о постквантовой безопасности, которые прошли в экосистеме Bitcoin в последние недели.

Открытие, сделанное компанией Trail of Bits, не меняет цифры Google и не влияет на дебаты, которые они вызвали, хотя компания предупреждает, что использование zkVM в качестве механизма ответственного научного распространения не устраняет риск манипуляций, а лишь переносит его с самого научного контента на код, который его проверяет. Если этот код содержит ошибки, то ложное утверждение может распространяться как действительное, и никто этого не заметит.

Теги: Bitcoin (BTC) Квантовые вычисления Google Важные

У вас есть важная информация для наших журналистов? Свяжитесь с нами