Влияние квантовых вычислений на криптовалюты: риски и перспективы

В криптоиндустрии всегда найдется повод для тревоги. То биржа идет ко дну, то меняются правила регулирования. При этом за последний год рынок в целом уверенно рос, даже несмотря на свежие медвежьи настроения.

Кто-то, однако, видит на горизонте другую проблему: квантовые вычисления.

Могут ли квантовые вычисления убить криптовалюту

Квантовые компьютеры способны работать в тысячи раз быстрее классических вычислительных машин.
В ранних экспериментах квантовые системы решали задачи, на которые у обычных компьютеров заняли бы тысячелетия.

На первый взгляд для криптовалют это тревожный сигнал. В теории квантовый компьютер способен взломать SHA256 — алгоритм, который защищает реестр биткоина.

Заголовки СМИ часто рисуют квантовые вычисления и биткоин как противников в неизбежной схватке. Более трезвый взгляд допускает иную картину: эти технологии вполне могут усилить друг друга и вместе двигать вперед цифровую безопасность и вычислительную эффективность.

Ранний криптоинвестор и энтузиаст Чарли Шрем в начале декабря на Moneyshow сформулировал позицию так:

«Квантовые вычисления и криптовалюты — это взаимодополняющие технологии».

Иными словами: квантовые компьютеры могут не разрушить криптовалюты, а подтолкнуть биткоин к развитию — сделать систему более устойчивой, защищенной и масштабируемой.

Как квантовый прогресс может помочь крипторынку

Открытый исходный код биткоина упрощает совместную работу криптографов, разработчиков и академического сообщества. Появляющиеся решения можно быстро проверять, обсуждать и внедрять.

Потенциальная квантовая угроза работает как стимул укреплять криптографическую базу биткоина, а не как приговор.

Сообщество уже разрабатывает квантово-устойчивые схемы подписей. Среди них — подписи Лампорта, которые можно внедрить через обратно совместимые софтфорки по аналогии с успешным обновлением Taproot в 2021 году.

Подобная эволюционная модель показывает: появление квантовых компьютеров ускоряет инновации, а не делает Биткоин устаревшим. Технологии, которые продолжают меняться, чаще выживают — для биткоина это скорее хорошая новость.

Переход к постквантовой криптографии представляет больше, чем меру защиты.

«Квантовые вычисления используют фундаментальные принципы природы, а значит, с большей вероятностью будут поддерживать биткоин, а не работать против него», — утверждает Шрем.

Недавняя стандартизация квантово-устойчивых алгоритмов Национальным институтом стандартов и технологии США (NIST) стала важным достижением индустрии.

Алгоритмы вроде CRYSTALS-Kyber предлагают новые рамки безопасности для всего цифрового мира.

Криптовалюты, начиная с биткоина, могут использовать эти наработки и перейти из категории квантово-уязвимых систем в категорию квантово-устойчивых. Подход способен поднять планку безопасности цифровых активов в целом.

Параллельно исследователи собрали и протестировали блокчейн, который можно майнить только с помощью квантовых компьютеров. Разработчики называют его первым практическим применением «квантового превосходства» в блокчейн-технологиях.

Прототип протестировали на четырех квантовых процессорах, распределенных географически. В систему заложили концепцию proof of quantum work — альтернативу традиционному proof-of-work.

Квантовое решение для блокчейна

В отличие от майнинга биткоина, потребляющего в 2024 году 176 тераватт-часов электроэнергии, квантовые блокчейны работают значительно эффективнее за счет использования принципов квантовой физики.

Квантовые вычисления открывают новые способы решения традиционных проблем блокчейна, в том числе позволяют значительно ускорить обработку транзакций.

Биткоин давно известен устойчивостью механизмов консенсуса, но часто бывает медленным и ресурсоемким. Квантовые компьютеры могут оптимизировать эти алгоритмы, ускорить проверку транзакций и снять часть ограничений, которые годами мешали блокчейн-сетям.

Подобная вычислительная мощность могла бы дать биткоину возможность обрабатывать на тысячи транзакции в секунду больше без ущерба для децентрализации.

Квантово-усиленные блокчейн-системы опираются на квантовое распределение ключей и квантовую генерацию случайных чисел. В сумме подход дает более высокий уровень защиты и снижает риск утечек и несанкционированного доступа.

Другими словами, квантовые технологии дополняют привычные меры защиты биткоина, а не подменяют их собой.

Распределение квантовых ключей теоретически обеспечивает взломоустойчивое шифрование для хранения биткоинов и подтверждения переводов, а генерация квантовых случайных чисел гарантирует по-настоящему непредсказуемые приватные ключи.

Совмещение этих технологий создает основу для гибридных решений — например, квантовые токены могут добавить дополнительный слой приватности в специализированных блокчейн-приложениях.

Подход с сочетаемыми технологиями позволяет биткоину задействовать преимущества квантовых вычислений и при этом сохранять децентрализацию сети.

Квантовый вызов неожиданно сплотил участников крипторынка. Криптосообщество работает более сплоченно, чем когда-либо.

Аналитические компании готовят инструменты для поддержки новых адресных форматов и квантоустойчивых транзакций, чтобы обеспечить контроль соответствия и мониторинг рисков на новом уровне.

Координация выходит далеко за пределы самих криптовалют. В процесс вовлекаются биржи, провайдеры кошельков, исследовательские центры и регуляторы — всем нужно, чтобы экосистема плавно перешла на новые стандарты без сбоев.

Индустрия блокчейна активно реагирует на вызовы, связанные с квантовыми технологиями. Новые токены с квантовой устойчивостью и методы постквантовой криптографии уже тестируются на практике. Разные проекты развивают направления на основе решеточных алгоритмов и хеш-функций.

Конкуренция в таких условиях идет на пользу всем: успешные внедрения в одних сетях ускоряют эволюцию других. Общая угроза работает как фактор, который поднимает весь рынок.

«Мы еще даже близко не подошли к границам возможного, — отмечает Шрем. — Квантовые вычисления становятся новым типом компьютеров, и нам нужно по-настоящему осмыслить, что это означает».

Что будет дальше

Взаимосвязь квантовых вычислений и криптовалют не обязательно должна быть конфликтной.

Оценки по срокам часто говорят о коридоре 5—15 лет, прежде чем квантовые компьютеры начнут напрямую угрожать текущим криптографическим стандартам. Окно дает достаточно времени для подготовки.

Квантовые блокчейны потенциально смогут применяться в сферах, где необходима максимальная секретность и вычислительная мощность. Среди них — электронные голосования, управление поставками и обмен медицинскими данными.

Децентрализованное управление и способность Биткоина адаптироваться помогают ему встроить квантовые преимущества по мере зрелости технологии.

По мере развития квантовых вычислений криптовалюты смогут интегрировать квантово-устойчивую криптографию, использовать более эффективные варианты майнинга и применять квантовые протоколы безопасности.

Результатом может стать экосистема, которая будет одновременно безопаснее, эффективнее и масштабируемее — не вопреки квантовым компьютерам, а во многом благодаря им.

По мере развития квантовых вычислений любые криптовалюты получат шанс использовать стойкую к квантовым атакам криптографию, перейти на более эффективные квантовые алгоритмы майнинга и внедрить новые протоколы безопасности.

Такое взаимодействие не ставит точку в истории биткоина, а открывает новую главу — теперь уже с квантовым ускорением.

The post Влияние квантовых вычислений на криптовалюты: риски и перспективы appeared first on BeInCrypto.