Новий прорив у квантових обчисленнях: потенційний вплив чіпів Google на безпеку блокчейну
Гугл нещодавно випустив новий квантовий чіп під назвою Willow, який досяг найкращих у своєму класі показників у двох бенчмарках: квантовому корекції помилок та випадковому вибірці схем. Чіп Willow має 105 квантових бітів і може виконати обчислювальне завдання, яке традиційний суперкомп'ютер виконує за 10^25 років, всього за 5 хвилин. Це досягнення не тільки сприяло розвитку квантових обчислень, але й мало глибокий вплив на кілька галузей, особливо в сфері Блокчейн та криптовалют.
Одним із важливих проривів чіпа Willow є здатність досягати експоненційного зниження рівня помилок і знижувати його нижче певного порогу. Ця характеристика вважається ключовою передумовою для практичного застосування квантових обчислень. Керівник команди розробників зазначив, що Willow є першим системою, яка має рівень нижче порогу, що демонструє життєздатність масштабованих практичних квантових комп'ютерів.
Хоча кількість квантових бітів Willow-чіпа у 105 ще далека від того, щоб зламати криптографічні алгоритми, які використовуються в таких криптовалютах, як біткойн, його поява передвіщає відкриття шляху до створення масштабних практичних квантових комп'ютерів. Це ставить нові виклики для системи безпеки криптовалют, особливо в аспектах алгоритму цифрового підпису на основі еліптичних кривих (ECDSA) та хеш-функції SHA-256.
ECDSA, який широко використовується в операціях з біткоїнами, може зіткнутися з загрозою з боку квантових обчислень у майбутньому. Теоретично, нападники з достатньо потужними квантовими комп'ютерами можуть за дуже короткий час зламати приватний ключ ECDSA, отримавши контроль над відповідним біткоїном. Хоча наразі ця загроза не стала реальністю, з огляду на швидкий розвиток технології квантових обчислень, спільноті криптовалют слід заздалегідь підготуватися та почати розглядати оновлення для захисту від квантових загроз.
Для подолання цього виклику активно розвиваються технології постквантового шифрування (PQC). PQC — це клас нових криптографічних алгоритмів, здатних протистояти атакам квантових обчислень, які зможуть зберігати безпеку навіть після настання ери квантових технологій. Деякі наукові установи вже почали впроваджувати можливості постквантового шифрування в усіх процесах Блокчейн і розробляти бібліотеки шифрів, що підтримують кілька стандартів NIST для постквантових криптографічних алгоритмів.
Однак оновлення Блокчейн до рівня захисту від Квантові обчислення ліквідності не є простим завданням. Порівняно з ECDSA, алгоритми підпису після квантового періоду мають значне збільшення вимог до зберігання, що може вплинути на продуктивність Блокчейн. Деякі оптимізаційні рішення вже були запропоновані, які поліпшують процес консенсусу та знижують затримку читання пам'яті, що дозволяє швидкості обробки транзакцій у Блокчейн з захистом від квантових загроз досягати приблизно половини від швидкості оригінального ланцюга.
Крім того, триває міграція до квантово-безпечних криптографічних алгоритмів. Наприклад, вже існують дослідницькі групи, що розробили протоколи розподіленого управління ключами для алгоритму підпису після квантової ери Dilithium, що є першим у галузі ефективним розподіленим протоколом порогового підпису після квантової ери, який значно перевищує існуючі рішення за продуктивністю.
З розвитком технології квантових обчислень, індустрія Блокчейн та криптовалют повинна прискорити дослідження та впровадження технологій захисту від квантових обчислень, щоб забезпечити майбутню безпеку та стабільність. Це не тільки технічний виклик, але й важливе стратегічне завдання для всієї галузі.
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
Прорив квантового чіпа Willow від Google: Блокчейн безпеки стикається з новими викликами
Новий прорив у квантових обчисленнях: потенційний вплив чіпів Google на безпеку блокчейну
Гугл нещодавно випустив новий квантовий чіп під назвою Willow, який досяг найкращих у своєму класі показників у двох бенчмарках: квантовому корекції помилок та випадковому вибірці схем. Чіп Willow має 105 квантових бітів і може виконати обчислювальне завдання, яке традиційний суперкомп'ютер виконує за 10^25 років, всього за 5 хвилин. Це досягнення не тільки сприяло розвитку квантових обчислень, але й мало глибокий вплив на кілька галузей, особливо в сфері Блокчейн та криптовалют.
Одним із важливих проривів чіпа Willow є здатність досягати експоненційного зниження рівня помилок і знижувати його нижче певного порогу. Ця характеристика вважається ключовою передумовою для практичного застосування квантових обчислень. Керівник команди розробників зазначив, що Willow є першим системою, яка має рівень нижче порогу, що демонструє життєздатність масштабованих практичних квантових комп'ютерів.
Хоча кількість квантових бітів Willow-чіпа у 105 ще далека від того, щоб зламати криптографічні алгоритми, які використовуються в таких криптовалютах, як біткойн, його поява передвіщає відкриття шляху до створення масштабних практичних квантових комп'ютерів. Це ставить нові виклики для системи безпеки криптовалют, особливо в аспектах алгоритму цифрового підпису на основі еліптичних кривих (ECDSA) та хеш-функції SHA-256.
ECDSA, який широко використовується в операціях з біткоїнами, може зіткнутися з загрозою з боку квантових обчислень у майбутньому. Теоретично, нападники з достатньо потужними квантовими комп'ютерами можуть за дуже короткий час зламати приватний ключ ECDSA, отримавши контроль над відповідним біткоїном. Хоча наразі ця загроза не стала реальністю, з огляду на швидкий розвиток технології квантових обчислень, спільноті криптовалют слід заздалегідь підготуватися та почати розглядати оновлення для захисту від квантових загроз.
Для подолання цього виклику активно розвиваються технології постквантового шифрування (PQC). PQC — це клас нових криптографічних алгоритмів, здатних протистояти атакам квантових обчислень, які зможуть зберігати безпеку навіть після настання ери квантових технологій. Деякі наукові установи вже почали впроваджувати можливості постквантового шифрування в усіх процесах Блокчейн і розробляти бібліотеки шифрів, що підтримують кілька стандартів NIST для постквантових криптографічних алгоритмів.
Однак оновлення Блокчейн до рівня захисту від Квантові обчислення ліквідності не є простим завданням. Порівняно з ECDSA, алгоритми підпису після квантового періоду мають значне збільшення вимог до зберігання, що може вплинути на продуктивність Блокчейн. Деякі оптимізаційні рішення вже були запропоновані, які поліпшують процес консенсусу та знижують затримку читання пам'яті, що дозволяє швидкості обробки транзакцій у Блокчейн з захистом від квантових загроз досягати приблизно половини від швидкості оригінального ланцюга.
Крім того, триває міграція до квантово-безпечних криптографічних алгоритмів. Наприклад, вже існують дослідницькі групи, що розробили протоколи розподіленого управління ключами для алгоритму підпису після квантової ери Dilithium, що є першим у галузі ефективним розподіленим протоколом порогового підпису після квантової ери, який значно перевищує існуючі рішення за продуктивністю.
З розвитком технології квантових обчислень, індустрія Блокчейн та криптовалют повинна прискорити дослідження та впровадження технологій захисту від квантових обчислень, щоб забезпечити майбутню безпеку та стабільність. Це не тільки технічний виклик, але й важливе стратегічне завдання для всієї галузі.