Вплив нових突破 в Квантові обчислення ліквідності на Блокчейн

Google нещодавно представила нове покоління квантових обчислень ліквідності чіп Willow, що є ще одним значним проривом після запуску чіпа Sycamore у 2019 році, який досяг "квантового панування". Чіп Willow має 105 квантових бітів і досяг найкращих показників у своїй категорії в двох базових тестах: квантовому виправленні помилок і випадковому вибірковому зразку.

У тестуванні випадкових електронних схем чіп Willow виконав обчислювальне завдання, яке найшвидшому суперкомп'ютеру знадобилося б 10^25 років для його завершення, всього за 5 хвилин. Це досягнення викликало широкий інтерес у науковій спільноті. Чіп Willow здатний досягти експоненційного зниження рівня помилок, зменшуючи його нижче певного ключового порогу, що прокладає шлях до реалізації масштабних практичних квантових обчислень.

Цей технологічний прогрес справив глибокий вплив на кілька галузей, особливо в сфері Блокчейн та криптовалют. Хоча на даний момент 105 квантових бітів чіпа Willow ще далеко недостатньо для зламу криптографічних алгоритмів, що використовуються в таких криптовалютах, як біткойн, це передбачає, що розвиток квантових комп'ютерів прискорюється.

Біткоїн та інші криптовалюти широко використовують алгоритм цифрового підпису на основі еліптичних кривих (ECDSA) та хеш-функцію SHA-256 для забезпечення безпеки транзакцій. Теоретично, квантові алгоритми можуть зламати ці алгоритми, особливо ECDSA. Як тільки з'являться великомасштабні квантові комп'ютери, вони можуть за короткий час зламати приватні ключі ECDSA, що стане загрозою для безпеки криптовалют.

Щоб впоратися з цією потенційною загрозою, розробка технологій анти-кількісного Блокчейн стає дедалі більш терміновою. Пост-квантовий криптографічний (PQC) є класом нових криптографічних алгоритмів, які можуть протистояти атакам квантових обчислень. Деякі установи вже почали досліджувати можливість перенесення Блокчейн на рівень анти-кількісної безпеки, щоб забезпечити довгострокову безпеку Блокчейн у майбутньому.

Наприклад, деякі установи завершили будівництво можливостей постквантового шифрування для повного циклу блокчейну, розробивши бібліотеку шифрів, що підтримує кілька стандартів NIST постквантових криптографічних алгоритмів. Одночасно, щоб вирішити проблему розширення зберігання постквантових підписів, було підвищено продуктивність антиквантового блокчейну шляхом оптимізації процесу консенсусу.

Крім того, досягнуто прогресу в області післяквантової міграції багатофункціональних криптографічних алгоритмів. Дослідницька група розробила набір протоколів розподіленого управління ключами для алгоритму підпису Dilithium відповідно до стандартів NIST для післяквантових підписів, що є першим у галузі ефективним протоколом розподіленого порогового підпису післяквантової технології.

З розвитком технологій квантових обчислень питання про те, як захистити безпеку Блокчейн та криптовалют в епоху квантових технологій, стало спільною метою для наукового та фінансового світу. Розробка та удосконалення технологій анти-квантового Блокчейн буде важливим напрямом досліджень на найближчий час.