Угроза квантовых вычислений для Биткойна стала центральной темой конференции Ethereum

В этом году конференция разработчиков Ethereum, ETH Denver, была сосредоточена на разработке в условиях спада рынка и расширении возможностей ИИ с помощью блокчейна, однако одна из панельных дискуссий была посвящена вопросу о том, сможет ли криптография Биткойна выдержать испытание квантовым миром.

На этой неделе основное внимание было уделено способности Биткойна противостоять угрозе квантовых вычислений, и дискуссия была сосредоточена на том, что именно может представлять наибольшую опасность. По словам Хантера Биста, соавтора BIP 360 — предложения, направленного на решение проблемы квантовых вычислений в блокчейне, — часто путаница начинается с алгоритма хеширования Биткойна.

«Алгоритмы хеширования, такие как SHA-256, считаются очень сложными даже для самых совершенных и мощных квантовых компьютеров, которые мы можем себе представить», — сказал Бист. «Мы предполагаем, что для взлома 256-битной криптографии на основе хешей с использованием алгоритма Гровера потребуется квантовый компьютер, больше, чем Луна».



Алгоритм Гровера, разработанный ученым-компьютерщиком Ловом Гровером в 1996 году, также известный как квантовый алгоритм поиска, ускоряет поиск методом перебора, снижая эффективную безопасность таких функций хеширования, как алгоритм хеширования SHA-256, используемый в Биткойне.

«Это не то, что нас больше всего беспокоит в ближайшие пять лет», — сказал Бист. «Нас больше беспокоят цифровые подписи, и здесь вступает в игру алгоритм Шора».

Алгоритм Шора, разработанный математиком Питером Шором в 1994 году, направлен на математические основы криптографии с открытым ключом. Биткойн использует криптографию на основе эллиптических кривых для цифровых подписей, и алгоритм Шора может восстановить закрытые ключи из открытых ключей, если квантовый компьютер достаточно мощный.

Алекс Прюден, генеральный директор компании Project Eleven, занимающейся кибербезопасностью блокчейна, описал, что это может означать.

«Право собственности на Биткойн полностью определяется вашей способностью создавать цифровые подписи», — сказал Прюден во время панельной дискуссии. «С помощью алгоритма Шора, просто зная ваш открытый ключ — информацию, которую, как предполагается, безопасно передавать — достаточно, чтобы восстановить ваш закрытый ключ. Это означает, что я владею вашим Биткойном, просто зная ваш открытый ключ».

Современные компьютеры не могут этого сделать. Однако Прюден указал на недавние технические достижения компаний Google, IBM и других в области квантовых вычислений, которые могут предвещать дальнейшие быстрые разработки.

«В декабре 2024 года компания Google объявила о Willow, квантовом компьютере, который продемонстрировал коррекцию ошибок ниже порогового значения», — сказал Прюден. «До этого момента многие сомневались, сможет ли квантовое вычисление масштабироваться, и Google однозначно продемонстрировала, что это возможно».

Эта дискуссия проходит в то время, как более широкая криптоиндустрия увеличивает подготовку к тому дню, когда станет доступен практичный квантовый компьютер.

Фонд Ethereum недавно сформировал команду по вопросам безопасности в эпоху постквантовых вычислений, а компания Coinbase создала консультативный совет для изучения квантовых рисков для Bitcoin и других цифровых активов. Генеральный директор Coinbase, Брайан Армстронг, назвал эту проблему "решаемой", несмотря на то, что исследователи спорят о степени срочности этой угрозы.

Оценки аппаратных ресурсов, необходимых для взлома схемы подписи Bitcoin, изменились. Еще в 2021 году исследователи прогнозировали, что для взлома криптографии Bitcoin потребуется около 20 миллионов кубитов. На прошлой неделе исследователи из Iceberg Quantum предположили, что это число может снизиться до 100 000 кубитов.

Согласно проекту Eleven, который отслеживает то, что он называет "Списком рисков Bitcoin", уже существует определенная уязвимость. В списке указано, что более 6,9 миллиона монет находятся на адресах с открытыми ключами, включая 1,7 миллиона монет, добытых в первые годы существования Bitcoin.

"По сути, треть предложения будет уязвима к тому, что мы называем "атакой длительного воздействия", - сказал Beast.

Изабель Фоксен Дьюк, соавтор Beast по BIP 360, отметила, что проблема не является чисто технической.

"Существует множество проблем с Bitcoin и защитой Bitcoin от квантовых угроз, которые не связаны с постквантовой криптографией", - сказала она.

Некоторые старые монеты, по словам Фоксен-Дьюк, могут никогда не перейти на квантово-защищенные адреса, включая те, которые, как считается, принадлежат создателю Bitcoin, Сатоши Накамото.

"Существуют предложения о заморозке монет Сатоши и всех адресов с открытым ключом", - сказала она. "Я думаю, что это более спорные, более сложные и, в некотором смысле, более интересные вопросы, потому что достижение консенсуса по чему-то подобному будет невероятно сложной и политически сложной задачей".

Однако она предупредила, что если квантовые возможности появятся до достижения консенсуса о переходе, это будет катастрофой для сети Bitcoin.

"Если 4 миллиона Bitcoin внезапно появятся на рынке, как только появится квантовый компьютер, и кто-то воспользуется этим, это может привести к разрушению проекта Bitcoin, независимо от того, есть ли у нас постквантовая криптография", - сказала Фоксен Дьюк.