Криптовалюты и квантовые компьютеры: кто из них защищен от угрозы?

С появлением квантовых компьютеров многие криптовалюты могут подвергнуться атакам, которые поставят под угрозу их безопасность. В этой статье мы рассмотрим, как квантовые компьютеры могут повлиять на криптовалютную индустрию, какие валюты уязвимы и какие принимают решения, устойчивые к квантовым компьютерам.

Что такое квантовые компьютеры и почему они представляют угрозу для криптовалют

Квантовые компьютеры представляют собой новый рубеж в компьютерных технологиях, чрезвычайно мощные и способные решать задачи, которые не под силу традиционным компьютерам. Они используют кванты вместо традиционных битов, и благодаря принципу квантовой суперпозиции они могут находиться в нескольких состояниях одновременно. Это позволяет им выполнять сложные вычисления за значительно меньшее время, чем традиционные компьютеры.

Их мощность представляет серьезную угрозу для криптографии которая защищает большинство криптовалют. В настоящее время безопасность блокчейна основывается на асимметричных криптографических алгоритмах, таких как RSA  или ECDSA  (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm), которые безопасны из-за вычислительных трудностей при решении сложных математических задач. Однако квантовые компьютеры смогут с легкостью решать эти задачи, что сделает систему защиты криптовалютных транзакций уязвимой.

Криптография в настоящее время и квантовый риск

Криптовалюты, такие как Bitcoin, Ethereum и многие другие, используют системы асимметричной криптографии для защиты транзакций. В частности, безопасность связана со сложностью факторизации больших чисел (RSA) или решения проблемы дискретного логарифма (ECDSA). Для классических компьютеров эти задачи чрезвычайно сложны, но квантовые компьютеры, используя алгоритм Шора, могли бы сократить время их решения до нескольких минут, что подорвало бы безопасность всей системы.

Какие криптовалюты уязвимы?

Криптовалюты, которые полагаются исключительно на традиционную криптографию, такие как Bitcoin и Ethereum в настоящее время уязвимы для квантовых атак. Это не означает, что атака может произойти завтра, но прогресс в области квантовых технологий ускоряется, и некоторые эксперты считают, что в течение 10-15 лет мы сможем получить квантовые компьютеры, достаточно мощные для атаки на эти сети.

В биткоине, например, используется ECDSA для подписания транзакций. Этот алгоритм безопасен при нынешних технологиях, но квантовый компьютер может нарушить эту защиту, позволив злоумышленнику подделывать транзакции.

Ethereum, использующий аналогичный механизм, также находится под угрозой. Другие более мелкие криптовалюты, которые полагаются на методы асимметричной криптографии, также подвергаются такой же опасности. Однако некоторые криптовалюты уже разрабатывают решения для противостояния этим угрозам.

Квантовоустойчивые криптовалюты: кто готовится?

Для противостояния квантовой угрозе некоторые криптовалюты разрабатывают и внедряют квантовоустойчивые криптографические алгоритмы, известные как квантовоустойчивые. К ним относятся:

1. Quantum Resistant Ledger (QRL)
   QRL разработан таким образом, чтобы быть устойчивым к атакам квантовых компьютеров. В нем используется криптография на основе подписи XMSS  (Extended Merkle Signature Scheme) - система, обеспечивающая защиту даже от самых продвинутых атак, которые может предпринять квантовый компьютер.
2. Algorand
   Algorand - еще один блокчейн, который активно работает над внедрением решений, устойчивых к квантовым компьютерам. Его команда разработчиков уже начала масштабные исследования по адаптации протокола, чтобы сделать его устойчивым к квантовым атакам, сохранив при этом эффективность и масштабируемость.
3. Cardano объявила о планах по изучению постквантовой криптографии в рамках своей дорожной карты. Несмотря на то, что проект пока не обладает полной устойчивостью, он осознает будущие угрозы и пытается реализовать превентивные меры для защиты своей экосистемы.
4. IOTA
   IOTA, разработанная для Интернета вещей, также изучает способы защиты от будущих квантовых атак. Благодаря своей уникальной структуре, основанной на Tangle, она потенциально более устойчива, чем традиционные блокчейны, и команда разработчиков работает над дальнейшими мерами защиты.

Как скоро риск станет реальным?

По оценкам многих экспертов, квантовые компьютеры, способные расшифровывать современные безопасные криптовалюты, могут стать реальностью в ближайшие 10-15 лет. Однако исследования в области квантовых компьютеров все еще находятся на ранней стадии, и точное время, когда квантовые компьютеры будут представлять реальную угрозу, зависит от многих факторов, включая продвижение технологических исследований и разработку новых технологий безопасности.

В то же время криптовалютному сообществу необходимо начать готовиться. Даже если угроза возникнет не сразу, проекты, которые продвигаются к "квантоустойчивым" решениям, получат преимущество, когда квантовые технологии станут реальностью.

Вывод

Приход квантовых компьютеров представляет собой серьезный вызов для криптовалютной экосистемы. Криптовалюты, использующие традиционную криптографию, такие как Bitcoin и Ethereum, могут стать уязвимыми для квантовых атак в ближайшем будущем, однако уже существуют такие проекты, как QRL, Algorand и IOTA которые предпринимают шаги для предотвращения этой угрозы.

Подготовиться сейчас крайне важно. Внедрение квантовоустойчивой криптографии обеспечит долгосрочную безопасность сетей блокчейн и криптовалют, защитив инвесторов и пользователей от потенциальных атак. Будущее за квантовыми технологиями, но при правильных мерах криптовалюты могут оставаться надежным убежищем для цифровых ценностей.