Veröffentlicht: 26.03.2018

Κβαντικοί υπολογιστές Bitcoin

Κβαντικoί υπολογιστές Bitcoin. Οι κβαντικοί υπολογιστές αποτελούν ενδεχόμενο κίνδυνο για την ασφάλεια του Bitcoin. Οι ειδικοί σε θέματα ασφάλειας υποστηρίζουν ότι η τεράστια υπολογιστική ισχύς των κβαντικών υπολογιστών θα είναι σε θέση να σπάσει την ασφάλεια του Bitcoin μέσα σε 10 χρόνια.

Το Bitcoin κατακτά τον κόσμο. Το αποκεντρωμένο ψηφιακό νόμισμα είναι μια ασφαλής πλατφόρμα πληρωμών που μπορεί να χρησιμοποιήσει ο καθένας. Είναι απαλλαγμένο από κρατικές παρεμβάσεις και λειτουργεί μέσω ενός ανοικτού ομότιμου δικτύου.

Αυτή του η ανεξαρτησία είναι ένας από τους λόγους που το Bitcoin είναι πλέον τόσο δημοφιλές και η αξία του αυξάνεται διαρκώς. Στις αρχές του 2017 ένα Bitcoin άξιζε περίπου 1.000 δολάρια. Έως το Νοέμβριο του 2017 η τιμή του αναρριχήθηκε στα 7.000 δολάρια ΗΠΑ περίπου. Στην πραγματικότητα, η συνολική αξία της αγοράς κρυπτονομισμάτων κυμαίνεται κατά μέσο όρο στα 250 δισεκατομμύρια δολάρια.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του Bitcoin είναι η ασφάλειά του. Τα Bitcoin έχουν δύο σημαντικά χαρακτηριστικά ασφαλείας που αποτρέπουν την κλοπή ή την αντιγραφή τους. Και τα δύο βασίζονται σε κρυπτογραφημένα πρωτόκολλα, που δύσκολα μπορούν να παραβιαστούν. Με άλλα λόγια, χρησιμοποιούν μαθηματικές συναρτήσεις, όπως η παραγοντοποίηση, άλλες από τις οποίες είναι εύκολες, ενώ άλλες είναι δύσκολες – τουλάχιστον για έναν συνηθισμένο κλασικό Η/Υ.

Πρόβλημα στον ορίζοντα – Κβαντικοί υπολογιστές Bitcoin

Ωστόσο, στον ορίζοντα διαφαίνεται ένα πρόβλημα. Οι κβαντικοί υπολογιστές μπορούν να επιλύσουν αυτά τα προβλήματα πολύ εύκολα. Και οι πρώτοι κβαντικοί υπολογιστές βρίσκονται ήδη σε φάση κατασκευής.

Αυτή η εξέλιξη εγείρει ένα επείγον ερώτημα: Πόσο ασφαλές είναι το Bitcoin έναντι αυτού του είδους της κβαντικής επίθεσης, η οποία θα είναι δυνατή τα επόμενα χρόνια;

Η απάντηση έρχεται μέσω της εργασίας του Divesh Aggarwal και μερικών συναδέλφων του από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης. Μελέτησαν το ενδεχόμενο απειλής του Bitcoin από τους κβαντικούς υπολογιστές και υποστηρίζουν ότι ο κίνδυνος είναι πραγματικός και άμεσος.

Ας ρίξουμε πρώτα μια ματιά στο παρασκήνιο. Οι συναλλαγές του Bitcoin αποθηκεύονται σε ένα κατανεμημένο γενικό καθολικό, στο οποίο φυλάσσονται όλες οι συναλλαγές, που εκτελούνται σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα (περ. 10 λεπτά συνήθως). Αυτή η συλλογή, η οποία χαρακτηρίζεται ως μπλοκ, περιέχει επίσης έναν κρυπτογραφημένο κατακερματισμό του προηγούμενου μπλοκ, το οποίο με τη σειρά του περιέχει έναν κρυπτογραφημένο κατακερματισμό του προηγούμενου μπλοκ κ.ο.κ., σχηματίζοντας έτσι μια αλυσίδα. Έτσι προέκυψε και ο όρος αλυσίδα μπλοκ.

(Ένας κατακερματισμός είναι μια μαθηματική συνάρτηση που μετατρέπει μια ποσότητα δεδομένων σε ένα σύνολο συγκεκριμένου μήκους.)

Λειτουργία των επιθέσεων των κβαντικών υπολογιστών στο Bitcoin

Το νέο μπλοκ πρέπει επίσης να περιέχει έναν αριθμό που αναφέρεται ως τιμή nonce και κατέχει ένα ειδικό χαρακτηριστικό. Όταν αυτή η τιμή nonce συνδυαστεί μετά από κατακερματισμό ή με μαθηματικό τρόπο με το περιεχόμενο του μπλοκ, τότε το αποτέλεσμα πρέπει να είναι μικρότερο από μια ορισμένη τιμή-στόχο.

Τόσο η τιμή nonce όσο και το περιεχόμενο του μπλοκ καταδεικνύεται εύκολα, γεγονός που επιτρέπει σε οποιονδήποτε την επαλήθευση του μπλοκ. Ωστόσο, η παραγωγή της τιμής nonce είναι χρονοβόρα, διότι ο μοναδικός τρόπος για να γίνει αυτό είναι η διαδοχική δοκιμή αριθμών, μέχρι να βρεθεί μία τιμή nonce.

Αυτή η διαδικασία της αναζήτησης μιας τιμής nonce, η οποία ονομάζεται και εξόρυξη, ανταμείβεται με Bitcoin. Η εξόρυξη είναι μια διαδικασία που απαιτεί τεράστια υπολογιστική ισχύ, με αποτέλεσμα η εν λόγω εργασία να κατανέμεται συνήθως σε πολλούς υπολογιστές, οι οποίοι στη συνέχεια μοιράζονται την ανταμοιβή.

Το μπλοκ τοποθετείται στη συνέχεια στο κατανεμημένο καθολικό και μετά την επικύρωση ενσωματώνεται στην αλυσίδα μπλοκ. Οι εξορύκτες ξεκινούν στη συνέχεια να εργάζονται πάνω στο επόμενο μπλοκ.

Περιστασιακά, δύο ομάδες εξόρυξης μπορούν να βρουν διαφορετικές τιμές nonce και επικυρώνουν δύο διαφορετικά μπλοκ. Σύμφωνα με το πρωτόκολλο του Bitcoin, στην περίπτωση αυτή γίνεται δεκτό στην αλυσίδα το μπλοκ εκείνο, για το οποίο έχει καταβληθεί μεγαλύτερη εργασία, ενώ το άλλο μπλοκ απορρίπτεται.

Η διαδικασία αυτή έχει μια αχίλλειο πτέρνα. Εάν μια ομάδα εξορυκτών ελέγχει άνω του 50% της υπολογιστικής ισχύος του δικτύου, τότε μπορεί να παράγει μπλοκ πιο γρήγορα σε σύγκριση με το υπόλοιπο 49%. Σε αυτή την περίπτωση η ομάδα αυτή ελέγχει το γενικό καθολικό.

Εάν οι προθέσεις της είναι κακόβουλες, τότε μπορεί να επικυρώσει Bitcoin εις διπλούν, διαγράφοντας συναλλαγές, προκειμένου να μην γίνουν ποτέ δεκτές στην αλυσίδα μπλοκ. Το υπόλοιπο 49% των εξορυκτών δεν είναι σε θέση να παρακολουθεί τη διαδικασία εξόρυξης.

Κακόβουλες προθέσεις μέσω τη χρήσης κβαντικών υπολογιστών κατά του Bitcoin

Αυτό αφήνει το περιθώριο δράσης σε κάποιον κακόβουλο χρήστη ενός κβαντικού Η/Υ, ο οποίος χρησιμοποιείται για την εξόρυξη Bitcoin. Εάν η εν λόγω υπολογιστική ισχύς υπερβεί το όριο του 50%, τότε μπορεί να κάνει ό,τι θέλει.

Έτσι, ο Aggarwal και οι συνάδελφοί του εξετάζουν επισταμένως την πιθανότητα, ένας κβαντικός υπολογιστής να καταστεί υπερβολικά ισχυρός. Παρατηρούν την προβλεπόμενη ταχύτητα των κβαντικών υπολογιστών κατά τα επόμενα 10 χρόνια και τη συγκρίνουν με την πιθανολογούμενη ισχύ του συμβατικού υλικού.

Το συμπέρασμά τους προκαλεί ανακούφιση στους εξορύκτες του Bitcoin σε ολόκληρο τον κόσμο. Ο Aggarwal και οι συνάδελφοί του υποστηρίζουν ότι το μεγαλύτερο ποσοστό της εξόρυξης πραγματοποιείται από ολοκληρωμένα κυκλώματα ειδικών εφαρμογών (ASIC) (ASICs) εταιρειών, όπως η Nvidia. Αυτό το υλικό είναι πιθανόν να συντηρήσει ένα πλεονέκτημα ταχύτητας έναντι των κβαντικών υπολογιστών κατά τα επόμενα 10 χρόνια.

«Διαπιστώνουμε ότι ο αλγόριθμος απόδειξης εργασίας που χρησιμοποιείται από το Bitcoin θα προβάλει σθεναρή αντίσταση σε μια σημαντική επιτάχυνση που προβλέπεται να επιτευχθεί από τους κβαντικούς υπολογιστές στα επόμενα 10 χρόνια κυρίως λόγω του γεγονότος ότι τα εξειδικευμένα προγράμματα εξόρυξης ASIC είναι εξαιρετικά γρήγορα σε σύγκριση με την εκτιμώμενη ταχύτητα των κβαντικών υπολογιστών», όπως χαρακτηριστικά είπε.

Μια άλλη απειλή από τους κβαντικούς υπολογιστές κατά του Bitcoin

Ωστόσο, υπάρχει άλλη μία απειλή, η οποία προκαλεί μεγαλύτερη ανησυχία. Το Bitcoin διαθέτει μια πρόσθετη κρυπτογραφημένη λειτουργία ασφαλείας, προκειμένου για τη διασφάλιση της δυνατότητας επικύρωσής μόνο από τον κάτοχο του. Η λειτουργία αυτή βασίζεται στον ίδιο μαθηματικό τύπο που χρησιμοποιείται για την κρυπτογράφηση δημόσιων κλειδιών.

Η ιδέα είναι η δημιουργία από τον κάτοχο δύο αριθμών – ενός ιδιωτικού κλειδιού, το οποίο είναι απόρρητο και ενός δημοσίου κλειδιού, το οποίο είναι δημόσιο. Το δημόσιο κλειδί μπορεί εύκολα να δημιουργηθεί από το ιδιωτικό κλειδί, δεν ισχύει, όμως, και το αντίστροφο. Είναι δυνατή η χρήση μιας υπογραφής προκειμένου για την επαλήθευση ότι ο ιδιοκτήτης κατέχει το ιδιωτικό κλειδί δίχως να απαιτείται η δημοσιοποίησή του, χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία, η οποία είναι γνωστή ως σχήμα υπογραφής για μια ελλειπτική καμπύλη.

Με αυτόν τον τρόπο ο παραλήπτης μπορεί να επαληθεύσει ότι ο κάτοχος κατέχει το ιδιωτικό κλειδί και συνάμα το δικαίωμα επικύρωσης του Bitcoin.

Η μοναδική δυνατότητα εξαπάτησης αυτού του συστήματος είναι ο υπολογισμός του ιδιωτικού κλειδιού μέσω του δημόσιου κλειδιού, κάτι που είναι εξαιρετικά δύσκολο με τους παραδοσιακούς υπολογιστές. Αυτό είναι, ωστόσο, σχετικά εύκολο με έναν κβαντικό υπολογιστή.

Συμπέρασμα σχετικά με τους κβαντικούς υπολογιστές και το Bitcoin

Ως εκ τούτου οι κβαντικοί υπολογιστές αποτελούν σημαντικό κίνδυνο για το Bitcoin. «Το σχήμα υπογραφής ελλειπτικής καμπύλης που χρησιμοποιείται από το Bitcoin θα μπορούσε να παρακαμφθεί πλήρως έως το 2027 από έναν κβαντικό υπολογιστή», σύμφωνα με τον Aggarwal και τους συναδέλφους του.

Στην πραγματικότητα οι κβαντικοί υπολογιστές αποτελούν παρόμοιο κίνδυνο για όλα τα συστήματα κρυπτογράφησης, τα οποία χρησιμοποιούν μια παρόμοια τεχνολογία, η οποία στηρίζεται σε πολύ πιο κοινές μορφές κρυπτογράφησης.

Υπάρχουν σχήματα δημόσιων κλειδιών, τα οποία είναι ανθεκτικά στις επιθέσεις από κβαντικούς υπολογιστές. Ως εκ τούτου, τα πρωτόκολλα Bitcoin θα μπορούσαν να αναθεωρηθούν, προκειμένου για τη μεγαλύτερη ασφάλεια του συστήματος. Όμως αυτό δεν αποτελεί για την ώρα τμήμα κάποιου σχεδιασμού.

Το Bitcoin δεν υπόκειται σε αμφισβήτηση. Έχει επιβιώσει από πολλούς κινδύνους που απειλούσαν κατά καιρούς την ασφάλειά του. Ωστόσο, αυτό δεν αποτελεί εγγύηση, ότι κάτι τέτοιο θα συμβεί και στο μέλλον. Ένα είναι σίγουρο: Η πίεση για αλλαγές θα αυξηθεί, όταν τα επόμενα χρόνια κάνουν την εμφάνισή τους online οι πρώτοι ισχυροί κβαντικοί υπολογιστές.

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Weitere Artikel zum Thema

τοπικό wallet

η εξόρυξη bitcoin αξίζει


σύγκριση cloud mining

Αγοράστε ether

πλεονεκτήματα του bitcoin