By ケナ・ヒューズ＝キャッスルベリー 投稿日: 14 年 2022 月 XNUMX 日
量子コンピューティングと暗号通貨について詳しくは、 落ちる IQT 量子コンピューティングとサイバーセキュリティに関する会議。
革新的な技術を開発する際には、常に異なる技術が互いに脅威となるという現実があります。 これは、量子コンピューティングに当てはまるようであり、 ブロックチャイn、多くの量子アルゴリズムがブロックチェーンの特別に安全なシステムを脅かす態勢を整えているため. によると 2022研究 by デロイト、現在の暗号通貨、またはブロックチェーンベースの企業は、量子安全になるために何らかの努力をしています. 「ほとんどの暗号通貨は、ロードマップでこの問題 [量子コンピューティング] を特定することすらありません。」 研究発表. 量子コンピューティングは現在、ブロックチェーン プラットフォームを脅かすものではないかもしれませんが、ある時点で、それを行うのに十分なほど開発されるようになるでしょう。 減少 暗号通貨の使用で。
ブロックチェーンと量子アルゴリズムの定義
ブロックチェーンに慣れていない人のために、 プラットフォーム として設計されています デジタル元帳 ピアツーピア ネットワーク内の複数のマシンで実行されます。 ブロックチェーンは、乱数ジェネレーターとデータ自体 (ブロック内に格納されている) を使用して、各ブロックのハッシュまたはラベルを作成します。 各ハッシュは、前のブロックのハッシュに部分的に基づいているため、ハッキングが難しくなっています。 ブロックがハッキングされると、そのハッシュがすぐに変更され、ブロックチェーンが壊れます。 ハッカーは、ハッキングを成功させるために、ネットワーク内のすべてのコンピューターのすべてのハッシュと共に、チェーン内の次のすべてのハッシュを正常に変更する必要があります。 これが、ブロックチェーンがより安全なデジタル プラットフォームである理由の XNUMX つです。
Universal Quantum の主任量子アーキテクトである Mark Webber が、量子コンピューティングと暗号通貨、ブロックチェーンについて説明します (PC Universal Quantum)。
ただし、ほとんどの専門家は、量子コンピューティング、特に量子の機能を認識しています。 アルゴリズム、ブロックチェーンシステムに対する実行可能な脅威です。 これらのアルゴリズムの中で最も脅威的なのは、Shor と Grover のアルゴリズムです。 ショアのアルゴリズム 与えられた整数の素因数を見つける方法として 1990 年代半ばに確立されました。 「多くの点で、量子コンピューターを使用した指数関数的な利点と組み合わせたアプリケーションのこの興奮により、この分野にキックスタートがありました」と説明しました。 マーク·ウェバー、クアンタム アーキテクトを率いる ユニバーサル量子、次世代の量子コンピューターの構築に焦点を当てた会社。 ウェバーは、特に暗号通貨の場合に、量子コンピューティングとブロックチェーンの間の相互作用を研究しました。 ブロックチェーンのような多くの暗号化された通信は、安全なチャネル アルゴリズムに公開鍵と秘密鍵を使用します。Shor のように、公開鍵を処理することで秘密鍵を明らかにすると脅迫する可能性があります。 「これらの鍵は古典の世界では安全であると考えられていますが、十分に強力な量子コンピューターがあれば、これらの暗号化技術を解読できるようになるでしょう」と Webber は付け加えました。
同様に、Grover のアルゴリズムは、検索機能を最適化し、ランダム データの大規模なプールから重要な値を見つける能力があるため、ブロックチェーンに対する脅威になる可能性があります。 として 2022 フォーブス 記事には、「Grover のアルゴリズムと Shor のアルゴリズムの違いは、Grover のアルゴリズムは暗号化ハッシュと保存されたデータに対する脅威であるのに対し、Shor のアルゴリズムは [暗号通貨] ウォレットとブロックチェーン ノード間のデータが存在する通信チャネルに対する脅威であるということです。」 これらの XNUMX つのアルゴリズムのために、多くの専門家は、量子コンピューティングが最終的に暗号通貨プラットフォーム全体を脅かし、価値をなくす可能性があると予測しています。
現時点では、量子技術が発展し続けているため、タイムラグがあります。 そして、多くの組織や量子企業は、このタイム ラグを利用して、量子技術の利点と脅威をより深く理解しています。 量子アーキテクトとして、ウェバーは次世代の量子コンピューターの構築に取り組んでいるだけでなく、量子の影響のタイムラインを理解しようとしています。 彼はよく次のように尋ねます。 問題によっては、回答が得られるまで数日お待ちいただく場合があります。 一方、暗号化の特定の側面を破るなど、場合によっては、脆弱性のタイム ウィンドウがあります。 つまり、おそらく 10 分以内など、非常に迅速に解決する必要があり、必要なランタイムは、量子ハードウェアの要件を定義するために続きます。」
暗号化とブロックチェーンに関しては、量子効果もプラスの役割を果たすことができます。 「これらの暗号化方法の乱数ジェネレーターは、 量子源」とウェバーは言いました。 「少数のキュービットを本質的に真の乱数ソースとして使用できます。 ここでは大規模な量子コンピューターについて話しているのではなく、暗号化の程度を強化するために使用されている量子ビットについて話しているのです。」 しかし、これらのキュービットは両刃の剣になる可能性があり、潜在的な仮想通貨システムへのハッキングを容易にする可能性もあります。
量子コンピューティングを使用した暗号通貨へのハッキング
ビットコインのような多くの暗号通貨は、と呼ばれる技術を使用しています。 楕円曲線 (EC) 暗号化されたトランザクションを保証します。 EC は、復号化と暗号化の両方に公開鍵と秘密鍵のペアを使用します。 「独自のタイム ウィンドウ要素もあります」とウェバーは付け加えました。 「これは重要な問題につながります。これらの鍵を破ることができれば、ビットコイン ネットワークの何パーセントが脆弱になるのでしょうか? 他の調査によると、現時点で総ビットコインのうち、低速攻撃に対して脆弱な割合が約 25% あることが示されています。」 Webber や他の専門家は、このようなゆっくりとした攻撃に必要な量子ハードウェアは、現在の状態からまだ数年かかると考えていますが、暗号通貨はシステムを量子的に証明するための努力をほとんど行っていません。 「変化がなければ、25 段階の混乱が生じるでしょう」と Webber 氏は説明します。 「すべてのビットコインの最初の XNUMX% ほどが脆弱であり、それはシステムにとって大きな自信を失うことになりますが、おそらく完全に壊滅的なものではありません。 しかし、より短い時間枠内で暗号化を破ることができる第 XNUMX 段階では、すべての取引が脆弱になり、最終的にはビットコインの終わりになるでしょう。」
このスタイルの暗号化を破ることができる量子コンピューターは、今のところ 100 万を超える物理量子ビットを必要とすると推定されています。 Webber は、これが Universal Quantum を推進するものであると説明しています。
ウェバーは、ビットコイン企業や他の暗号通貨がタイムラグを利用して、 耐量子 彼らのプラットフォーム。 ウェバー氏によると、「理論的には、ビットコインがそのような切り替えを行うのに十分な時間があるはずです。 私の協力者の XNUMX 人が指摘した点は、ガバナンス プロセスの課題です。これは、コミュニティ内で「よし、私たち全員が変わるべきだ。これは無視してはならないことだ」と言う十分な合意を得るにはどうすればよいかということです。」おそらくコンセンサスが必要であり、開発中にブロックチェーンを耐量子化する能力は、ビットコインやその他の暗号通貨の将来のための時間との競争になります.
しかし、Webber も説明しているように、量子コンピューティングはブロックチェーンにとって悪いことばかりではありません。 「金融における量子コンピューティングに期待しているアプリケーションはすべて、これらの問題の多くは、これらのシステムの分散バージョンでも解決する必要があります」と Webber 氏は述べています。 「では、分散型金融システムは、特定の問題を解決するためにクラウド上の量子コンピューターを探すこともできるでしょうか? もしかして…」
Kenna Hughes-Castleberry は、Inside Quantum Technology のスタッフ ライターであり、JILA (コロラド大学ボルダー校と NIST のパートナーシップ) のサイエンス コミュニケーターです。 彼女の執筆活動には、ディープ テクノロジー、メタバース、量子テクノロジーが含まれます。
