양자 컴퓨팅 대. 블록 체인 : 암호화에 미치는 영향
블록 체인과 그 응용 프로그램의 주요 판매 포인트는 현재의 계산 기술 상태를 고려할 때 암호화로 보호 된 분산 원장이 정상적인 상황에서 사실상“깨지지 않는다”는 것입니다. 그러나 그 유효성은 “기술 상태”가정에 크게 의존합니다. 컴퓨팅의 패러다임 적 변화가 발생하면 현대 블록 체인 기반 시스템은 설계에서 설명되지 않은 위협에 취약해질 수 있습니다. 하지만이 일이 곧 일어나고 있다는 위협이 얼마나 시급한가?
지난 30 년 동안 물리학 자들이 작동하는 양자 컴퓨터를 구축하기 위해 걸어온 진보는 곧 그러한 변화에 기여할 수 있습니다. 특정 작업에서 양자 컴퓨터가 기존 컴퓨터를 능가하는 “양자 우월”이라는 이정표에 도달 할 수 있습니다. 언제 던간에, 미래의 양자 기반 장치가 블록 체인을 “죽일”수 있는지에 대한 질문이 각광을받습니다..
양자 컴퓨팅 입문서
양자 컴퓨터는 양자 역학의 원리를 사용하여 계산을 수행하는 모든 장치입니다. 정보를 저장하고 조작하기 위해 일반 컴퓨터는 비트라고하는 이진 단위를 사용하는데, 이는 0 또는 1의 두 가지 가능한 상태 중 하나를 나타낼 수 있습니다. 양자 기계는 동시에 0과 1이 될 수있는 양자 비트 (또는 큐 비트)에 의존합니다. . 이 현상, 전화 중첩, 이러한 장치는 비트 기반 장치보다 훨씬 빠르게 특정 작업을 수행 할 수 있습니다..
양자 이론의 또 다른 기본 용어는 녹채. 두 입자가 얽히면 동일한 양자 상태에 존재하며 두 입자가 물리적 공간에서 얼마나 멀리 떨어져 있든 상관없이 동료가 그에 따라 변경하도록 프롬프트하면 상태가 변경됩니다. 이러한 방식으로 큐 비트를 페어링하면 양자 컴퓨터의 계산 능력이 기하 급수적으로 증가합니다..
계산을 수행하는 데 필요한 중첩 상태는 달성하기 어렵고 유지 관리하기가 엄청나게 어렵습니다. 물리학 자들은 레이저 및 마이크로파 빔을 사용하여 큐 비트를이 작업 상태에 놓은 다음 미세한 온도 변동, 소음 및 전자기파로부터 큐 비트를 보존하기 위해 일련의 기술을 사용합니다. 현재의 양자 컴퓨터는 작업 조건의 취약성으로 인해 오류가 매우 발생하기 쉽습니다. 비 일관성 대부분의 작업이 실행되기 전에.
양자 계산 능력은 기계가 동시에 활용할 수있는 큐 비트 수에 따라 결정됩니다. 1990 년대 후반 첫 번째 실험에서 달성 한 겸손한 2 큐 비트로 시작하여 오늘날 Google에서 운영하는 가장 강력한 양자 컴퓨터는 최대 72 큐 비트를 사용할 수 있습니다..
양자 컴퓨터와 블록 체인
기존의 모든 것을 인정 전세, 블록 체인의 불변성과 타의 추종을 불허하는 보안에 대한 아이디어는 널리 받아 들여지고 있습니다. 이는 디지털 자산에 대한 대중의 신뢰를 기반으로하고 대중 채택을 촉진합니다. 그러나 양자 컴퓨팅의 출현은 블록 체인 보안의 중추 인 공개 키 암호화의 무결성을 잠재적으로 위태롭게 할 수 있습니다..
양자 컴퓨터의 잠재적 인 응용 프로그램의 범위는 방대하지만 블록 체인 기술 및 암호화와 관련하여 가장 관련성이 높은 것은 기존 슈퍼 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 특정 알고리즘을 실행할 수있는 능력입니다. 가장 널리 논의되고있는 것으로 추정되는 사용 사례 중 하나는 Shor의 알고리즘 잠재적으로 많은 현대 암호화 기술을 쓸모 없게 만들 수있는 요인 분해.
러시아 양자 센터의 연구원 그룹은 조 Nature 저널의 잠재적 인 위험은 블록 체인 보안이 단방향 수학 함수에 크게 의존한다는 사실에서 비롯됩니다. 즉, 실행하기 쉽지만 역으로 계산하기가 훨씬 더 어렵습니다. 이러한 기능은 디지털 서명을 생성하고 원장에서 거래를 검증하는 데 사용됩니다..
기능적인 양자 장치를 갖춘 범죄자는 훨씬 빠르게 역 계산을 수행 할 수 있으므로 서명을 위조하고 다른 사용자를 가장하고 디지털 자산에 액세스 할 수 있습니다. 채굴의 맥락에서 그러한 악의적 인 행위자는 원장 업데이트 프로세스를 장악하고 거래 내역을 조작하며 코인을 이중 지출 할 수 있습니다..
러시아 연구자들은 암호화 된 시스템의 설계자가이 위협에 대해 즉시 예방 조치를 취해야한다고 제안했습니다. 한 가지 해결책은 기존의 디지털 서명을 양자 내성 암호화 (충분히 강력한 양자 컴퓨터의 공격을 견디도록 특별히 설계된 일종의 보안 알고리즘)로 대체하는 것입니다. 러시아 물리학 자들이 제안한 또 다른 치료법은 양자 인터넷의 출현을 통해서만 가능할 것입니다. 원격으로 얽힌 양자 입자 간의 연결을 기반으로하는이 유망한 무선 통신 아키텍처는 다양한 새로운 블록 체인 모델과 디자인을 잠금 해제 할 것입니다..
이것은 뉴질랜드 빅토리아 대학교의 Del Rajan과 Matt Visser가 최근 연구 논문. 그들은 양자 암호화의 사용을 포기하고 곧바로 블록 체인을 양자 기반 시스템으로 만들 것을 제안했습니다. 그들의 모델은 공간뿐만 아니라 시간에도 얽힌 큐 비트를 기반으로하는 블록 체인을 설명합니다. 시간이 지남에 따라 단일 입자의 상태 기록으로 인코딩 된 트랜잭션 기록을 소급 적으로 변경하려는 시도는 입자를 완전히 파괴하지 않고는 불가능합니다. 그러나이 모델의 실현은 양자 인터넷이 가동되고 실행될 때까지 불가능합니다..
개업의 무게
학자들이 제안하는 미래형 솔루션은 수십 년이 걸릴 수 있지만, 양자 컴퓨팅 및 양자 암호화에 대한 많은 실습 연구 및 개발이 지금 일어나고 있습니다. Cointelegraph에서 조사한 양자 컴퓨팅 애플리케이션을 다루는 전문가들은 양자 위협이 얼마나 즉각적인 지에 대한 견해가 달랐습니다. MIT 연구원이자 예측 분석 플랫폼 인 Endor Protocol의 공동 창립자 인 Yaniv Altshuler는 다음과 같이 말했습니다.
“양자 컴퓨터는 엄청나게 강력 해지고 있으며 대부분의 사람들이 예상했던 것보다 빠르게 발전하고 있습니다. 그러나 그들의 능력은 블록 체인을 깨뜨리지 않을 것입니다. 매년 새로운 하드웨어가 출시되면 블록 체인의 무결성에 대한 우려를 다시 불러 일으키지 만 양자 컴퓨팅이 블록 체인을 손상시킬 수 있다는 증거는 없습니다.”
양자 컴퓨팅 회사 인 IonQ의 최고 운영 책임자 인 Stewart Allen은 양자 컴퓨터가 오늘날 블록 체인의 무결성을 손상시킬만큼 충분히 강력해질 정도로 성장할 때 쯤이면 보안 시스템이이를 포함 할 수있는 알고리즘으로 옮겨 갈 것이라고 믿습니다.
“단기간에 블록 체인 암호화를 깨는 양자 컴퓨터의 실질적인 위협은 없습니다. 이런 일이 발생하면 암호화는보다 양자 증명 알고리즘으로 옮겨 갈 것입니다. 우리는 양자 컴퓨터가 블록 체인 암호화를 깰 수있는 시점에서 적어도 10 년이되었습니다.”
그러나 다른 사람들은 이러한 낙관적 인 견해를 공유하지 않았습니다..
ILCoin의 수석 관리자 인 Norbert Goffa는 양자 기반 채굴 풀의 잠재적 인 출현에 대한 우려를 표명했습니다.
“누군가 양자 기반 채굴 풀을 가지고 있다면 다른 사람들을 지배하기가 쉽습니다. […] 오늘날 우리는 양자 기반 채굴 기계가 없습니다. 반면에 많은 기업들이 양자 기반 컴퓨팅 기술을 연구하고 있습니다. 우리는 향후 5 년 안에 그것이 현실이 될 수 있다고 믿습니다. 덜 알겠습니까?”
QBRICS Inc의 CEO이자 공동 창립자 인 Rakesh Ramachandran은 양자 컴퓨팅이 암호화가 사용되는 거의 모든 영역에 영향을 미칠 것이라고 강조했습니다. 블록 체인 기술의 경우 체계적인 변화를 기대할 수 있습니다.
“양자 컴퓨터는 블록 체인뿐만 아니라 온라인 뱅킹 웹 사이트와 같은 단순한 것들을 포함하는 암호화 애플리케이션이있는 모든 곳에서 암호화를 재정의 할 것입니다. 효과를 완화하고 양자 저항 암호화 또는 포스트 양자 암호화로 이동하기 위해 상당한 연구와 작업이 수행되고 있습니다..
“그러나 블록 체인의 과제는 양자 컴퓨팅이 나타내는 위협뿐 아니라 블록 체인이 새로운 버전의 암호화로 마이그레이션하는 방법의 범위에 관한 것입니다.”
모든 전문가는 양자 컴퓨터가 블록 체인의 무결성에 위협이 될 수있을 때까지 남은 시간에 대해 놀랍게도 비슷한 추정치를 5 년에서 10 년까지 다양하게 제공했습니다. 그들은 또한 잠재적 인 양자 기반 공격을 처리하기위한 레시피에서 상당히 일관되었습니다. 대부분은 양자 내성 암호화로의 점진적인 전환이 필요하고이를 지원할 인프라를 구축해야한다는 데 동의합니다. 블록 체인은 진화해야하지만 양자 컴퓨팅 기술이 근본적으로 그 존재를 위협 할 것 같지는 않습니다..