Quantencomputing hat in letzter Zeit Überlegungen über den Weg nach vorne für Kryptowährung und Blockchain-Know-how angestellt. Zum Beispiel wird allgemein angenommen, dass raffinierte Quantencomputersysteme früher oder später in der Lage sein werden, die Verschlüsselung sofort zu knacken, was die Sicherheit für Kunden innerhalb des Blockchain-Hauses zu einem ernsthaften Problem macht.
Das kryptografische Protokoll SHA-256, das für verwendet wird Bitcoin Die Community-Sicherheit ist derzeit durch die Computersysteme von Instant nicht zu knacken. Trotzdem Spezialisten erwarten dass Quantencomputersysteme innerhalb eines Jahrzehnts in der Lage sein werden, aktuelle Verschlüsselungsprotokolle zu brechen.
In Bezug darauf, ob Inhaber befürchten sollten, dass Quantencomputer eine Bedrohung für die Kryptowährung darstellen, sagte Johann Polecsak, Chief Know-how Officer der QAN-Plattform, einer Layer-1-Blockchain-Plattform, gegenüber Cointelegraph:
„Zweifellos. Elliptische-Kurven-Signaturen – die alle wichtigen Blockchains sofort mit Energie versorgen und nachweislich anfällig für QC-Angriffe sind – werden den EINZIGEN Authentifizierungsmechanismus innerhalb des Systems brechen. Sobald er bricht, wird es wahrscheinlich unmöglich sein, echte Taschen zu öffnen - Unterscheiden Sie den Eigentümer von einem Hacker, der eine Unterschrift davon abgegeben hat.
Wenn aktuelle kryptografische Hashing-Algorithmen jemals geknackt werden, bleiben Tonnen von Milliarden an digitalem Eigentum anfällig für Diebstahl durch böswillige Akteure. Unabhängig von diesen Überlegungen hat Quantencomputing dennoch eine langwierige Strategie, um zu gehen, bevor es zu einer tragfähigen Bedrohung für das Blockchain-Know-how wird.
Was ist Quantencomputing?
Moderne Computersysteme informieren und führen Berechnungen mit "Bits" durch. Leider können diese Bits nicht gleichzeitig an zwei Orten und in zwei völlig unterschiedlichen Zuständen existieren.
Als Ersatz können typische PC-Bits sowohl den Wert 0 als auch 1 haben. Eine großartige Analogie ist das Ein- oder Ausschalten eines leichten Swaps. Wenn es also zum Beispiel ein Paar Bits gibt, können diese Bits zu jedem Zeitpunkt nur eine von 4 möglichen Mischungen enthalten: 0-0, 0-1, 1-0 oder 1-1.
Von einem besonders pragmatischen Standpunkt aus bedeutet dies, dass ein durchschnittlicher PC höchstwahrscheinlich eine Weile brauchen wird, um anspruchsvolle Berechnungen durchzuführen, insbesondere solche, die über jede machbare Konfiguration nachdenken müssen.
Quantencomputersysteme sollten nicht dieselben Beschränkungen haben wie typische Computersysteme. Als Ersatz verwenden sie etwas, das als Quantenbits oder „Qubits“ bekannt ist, als Alternative zu herkömmlichen Bits. Diese Qubits können gleichzeitig in den Zuständen 0 und 1 koexistieren.
Wie bereits erwähnt, können zwei Bits gleichzeitig nur eine von vier möglichen Kombinationen enthalten. Ein einzelnes Qubit-Paar kann jedoch alle 4 zur gleichen Zeit senden. Und mit jedem zusätzlichen Qubit wächst die Vielfalt der machbaren Entscheidungen exponentiell.
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Aus diesem Grund können Quantencomputersysteme viele Berechnungen durchführen und dabei eine Reihe völlig unterschiedlicher Konfigurationen berücksichtigen. Betrachten Sie zum Beispiel den von Google entwickelten 54-Qubit-Sycamore-Prozessor. Es war in der Lage, eine Berechnung in 200 Sekunden durchzuführen, für die der stärkste Supercomputer der Welt 10,000 Jahre benötigt hätte.
Einfach gesagt, Quantencomputersysteme sind viel schneller als herkömmliche Computersysteme, da sie Qubits verwenden, um mehrere Berechnungen gleichzeitig durchzuführen. Da Qubits einen Preis von 0, 1 oder beides haben können, sind sie außerdem viel umweltfreundlicher als das binäre Bitsystem, das von aktuellen Computersystemen verwendet wird.
Verschiedene Arten von Quantencomputing-Angriffen
Bei sogenannten Erinnerungsangriffen versucht eine böswillige Gruppe, Geld zu stehlen, indem sie sich auf schwache Blockchain-Adressen konzentriert, z. B. dort, wo der allgemeine öffentliche Schlüssel der Taschen in einem öffentlichen Hauptbuch eingesehen wird.
4 Millionen bitcoin (BTC), oder 25 % aller BTC, sind anfällig für einen Angriff durch einen Quantencomputer, da die Hausbesitzer nicht gehashte öffentliche Schlüssel verwenden oder BTC-Adressen wiederverwenden. Der Quanten-PC muss hocheffizient genug sein, um den nicht öffentlichen Schlüssel aus dem nicht gehashten öffentlichen Handle zu entschlüsseln. Wenn der nicht-öffentliche Schlüssel effizient entschlüsselt wird, kann der böswillige Akteur das Geld einer Person direkt aus ihrer Tasche stehlen.
Experten schätzen jedoch, dass die für diese Angriffe benötigte Rechenleistung um ein Zehnmillionenfach besser sein könnte als bei heutigen Quantencomputersystemen, die weniger als 100 Qubits haben. Dennoch haben Forscher auf dem Gebiet des Quantencomputers die Hypothese aufgestellt, dass die Vielfalt der verwendeten Qubits ebenfalls zunehmen könnte erreichen 10 Millionen innerhalb der folgenden zehn Jahre.
Um sich vor diesen Angriffen zu schützen, sollten Kryptokunden davon absehen, Adressen wiederzuverwenden oder ihre Gelder an Adressen zu überweisen, bei denen der allgemeine öffentliche Schlüssel nicht veröffentlicht wurde. Das klingt im Prinzip gut, kann sich aber für Stammkunden als zu mühsam erweisen.
Jemand mit Zugang zu einem starken Quanten-PC könnte versuchen, Bargeld aus einer Blockchain-Transaktion im Transit zu stehlen, indem er einen Transit-Angriff startet. Da dies für alle Transaktionen gilt, ist der Umfang dieses Angriffs viel größer. Es ist jedoch schwieriger auszuführen, da der Angreifer es früher füllen sollte, als die Miner die Transaktion ausführen können.
Normalerweise hat ein Angreifer keine Zeit für Bestätigung in Netzwerken wie mehrere Minuten Bitcoin und Ethereum. Hacker wollen außerdem, dass Milliarden von Qubits einen solchen Angriff ausführen, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Transitangriffs viel geringer ist als bei einem Erinnerungsangriff. Dennoch sollten Kunden dies im Hinterkopf behalten.
Die Abwehr von Angriffen während des Transports ist kein einfacher Prozess. Dazu ist es wichtig, den zugrunde liegenden kryptografischen Signaturalgorithmus der Blockchain auf 1 zu ändern, der gegen einen Quantenangriff gesichert ist.
Maßnahmen zum Schutz vor Quantencomputing
Es gibt jedoch so viel mit Quantencomputern zu tun, früher als man denkt – über eine seriöse Bedrohung des Blockchain-Know-hows.
Darüber hinaus wird sich das Blockchain-Know-how definitiv weiterentwickeln, um mit der Schwierigkeit der Quantensicherheit fertig zu werden, bis Quantencomputing weit verbreitet ist. Es gibt bereits Kryptowährungen wie IOTA, die Directed Acyclic Graph (DAG)-Know-how verwenden, das angeblich quantenresistent ist. Anders als die Blöcke, aus denen eine Blockchain besteht, bestehen gerichtete azyklische Graphen aus Knoten und Verbindungen zwischen ihnen. Somit nehmen die Informationen von Kryptotransaktionen die Art der Knoten an. Dann werden die Informationen dieser Börsen übereinander gestapelt.
Blockgitter ist ein weiteres DAG-basiertes Know-how, das quantenresistent ist. Blockchain-Netzwerke wie die QAN-Plattform nutzen das Know-how, um Bauherren zu ermöglichen, quantenresistente gute Verträge, dezentrale Funktionen und digitales Eigentum zu erstellen. Gitterkryptographie ist ein Beweis gegen Quantencomputing, da sie von einem Problem abhängt, das ein Quantencomputer nicht einfach lösen kann. Dass Familien-oder Nachname Dieser Nachteil wird auf den Kürzeste-Vektor-Nachteil (SVP) erläutert. Mathematisch gesehen ist die SVP eine Abfrage zum Auffinden des kürzesten Vektors in einem hochdimensionalen Gitter.
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Es wird angenommen, dass der SVP aufgrund der Natur des Quantencomputings für Quantencomputersysteme schwierig zu lösen ist. Nur wenn die Zustände der Qubits absolut ausgerichtet sind, kann das Superpositionsprinzip von einem Quantencomputer verwendet werden. Der Quanten-PC kann das Überlagerungsgebot anwenden, wenn die Zustände der Qubits vollständig übereinstimmen. Es sollte jedoch auf zusätzliche typische Berechnungsstrategien zurückgegriffen werden, wenn die Zustände normalerweise nicht vorhanden sind. Aus diesem Grund ist es sehr unwahrscheinlich, dass ein Quanten-PC in der Lage ist, das SVP zu beheben. Aufgrund dieser Tatsache ist die gitterbasierte Verschlüsselung gegenüber Quantencomputersystemen sicher.
Auch herkömmliche Organisationen haben Schritte in Richtung Quantensicherheit unternommen. JPMorgan und Toshiba haben sich zusammengetan, um Quantum Key Distribution (QKD) zu entwickeln, eine Antwort, die sie für quantenresistent erklären. Durch die Verwendung von Quantenphysik und Kryptographie ermöglicht QKD zwei Ereignissen, heikle Informationen auszutauschen, während gleichzeitig jeder Versuch eines dritten Treffens, die Transaktion auszuspähen, herausgefunden und vereitelt wird. Die Idee gilt als zweifelsohne hilfreicher Sicherheitsmechanismus gegenüber hypothetischen Blockchain-Angriffen, die Quantencomputersysteme früher oder später durchführen könnten.
