Квантовый компьютер для майнинга биткоинов

3 миллиона Bitcoin за 2 секунды: Google создал свой квантовый компьютер

Остается добыть менее 3 миллионов Bitcoin (BTC), и этот процесс займет около 121 года. Однако некоторые утверждают, что квантовый компьютер Google, Sycamore, может сделать это «менее чем за 2 секунды». Но возможно ли это на самом деле?

Один компьютер, чтобы управлять ими всеми

Несмотря на то, что сеть Bitcoin (BTC), возможно, была самой сложной для майнинга, она могла бы встретить своего соперника в лице квантового процессора Google, Sycamore. Согласно сообщениям, устройство обладает достаточной вычислительной мощностью для майнинга всех оставшихся BTC менее чем за две секунды.

В подсчете в блоге Medium показано, как рассчитывается производство 10-минутных блоков для сырой мощности Sycamore. Оценка показала, что квантовый компьютер мог добыть все оставшиеся 3 миллиона BTC в мгновение ока.

Хотя это может быть правдой, крайне маловероятно, что Google будет использовать хрупкое устройство, все еще работающее в лабораторных условиях для таких целей. Тем не менее, мощность квантовых вычислений настолько высока, что она может превзойти всех существующих майнеров с астрономически более высокой скоростью.

Однако есть несколько ошибок в таких оценках. Они рассчитали, что 1 BTC производится каждые 10 минут — тогда как в действительности в каждом блоке генерируется 12,5 BTC. Это несколько усложнит расчет.

И в расчете не учитываются трудности с переналадкой, происходящие в каждых 2016 блоках. Так что, если квантовый компьютер добывает 2016 блоков виде zip, это может быть слишком хорошо для его собственных вычислений. Следующая трудность должна быть настолько высокой, что даже квантовый компьютер будет замедлен до 10-минутных блоков.

Конечно, никто не проверял, возможен ли такой уровень сложности. Но простое подключение к сети очень мощного компьютера не будет таким простым, как можно было бы ожидать. И тогда возникнет проблема фактического распространения всех этих блоков. Квантовый компьютер, вероятно, будет слишком быстрым, чтобы фактически включать транзакции в эти блоки.

Google Sycamore может заморозить все сети

Недавно Виталик Бутерин(один из сооснователей проекта криптовалюты Ethereum) также упомянул, что квантовый компьютер Google на самом деле не представляет угрозы для крипто-монет. Он заявил, что устройство является лишь доказательством концепции и не будет угрожать современной технологии шифрования.

Но есть одна возможность для квантовых вычислений. Прикосновение к сети Bitcoin почти наверняка будет катастрофическим прикосновением. Даже если квантовый компьютер будет добывать только 2016 блоков, теоретически это вызовет столь высокую сложность, что обычному майнинговому оборудованию потребуется невероятно много времени для создания других 2016 блоков и уменьшения сложности.

В недавних вопросах и ответах Андреас Антонополус, один из главных защитников Bitcoin, также рассмотрел проблемы нового квантового процессора Google в индустрии крипто-майнинга. Утверждая, что потенциально опасное создание — Sycamore, относится не только к системе Bitocin, но и ко всем системам в мире.

Проблема на самом деле не в Bitcoin. Если мы получим квантовые компьютеры, которые могут выполнять тысячи кубитов(квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере) без коррекции и последовательных результатов, у нас будет гораздо большая проблема. Большая проблема, с которой мы сталкиваемся, заключается в том, что секретные коммуникации всего мира, конфиденциальные коммуникации, финансовые системы и т. д. сегодня зависят от криптографии. Нам придется обновить все это, чтобы сделать квантово устойчивым.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал и получайте актуальную информацию из мира новостей еще быстрее.

Источник

Сможет ли квантовый компьютер намайнить миллиард биткоинов за обозримое время?

Начавшаяся истерия в соцсетях по поводу гарантированной смерти криптовалюты и лежащих в ее основе блокчейнов способствовала тому, что журнал ForkLog собрал воедино мнения экспертов-аналитиков и попробовал разобраться в ситуации. Проанализировав их высказывания, сделан вывод о том, что угроза достаточно высока, но излишне преувеличена, и конечный результат никто с точностью не может предугадать.

Причиной страстных дискуссий и возникновения паники стал компьютер, использующий оригинальные разработки квантовой механики с целью передачи и изучения данных – это квантовый аналог домашнему вычислительному устройству.

Его отличие от предыдущих аналогов заключается в следующих факторах:

1. Использование бинарного кода, состоящего из двух базовых единиц (0 и 1), для передачи информации.
2. Механизм работы квантового компьютера основан на основных принципах суперпозиции с использованием кубитов.
3. Нет необходимости рассматривать все состояние системы.

По мнению почитателей биткоина, факт появления квантового компьютера ставит под угрозу функционирование мировой сети криптовалюты. Эта новость способствует периодическому снижению хешрейта сети биткоина и приводит к резкому спаду цены на него.

Некоторые эксперты в сфере экономики высказываются о минимальной исходящей угрозе для рынка криптовалюты от развития квантовых технологий. Говорят и пишут о том, что данная вычислительная техника способна намайнить миллион биткоинов и подорвать их стабильность. Такие заявления сильно преувеличены. Но на каждое предположение есть свой компромиссный вариант, подтверждающий альтернативное мнение о времени, когда вычислительные ЭВМ нового поколения станут вызовом для технологии блокчейн.

Наступление новой парадигмы показывает пути применения квантового превосходства в сравнении со всеми популярными устоявшимися алгоритмами. Кроме этого, новости о данном прорыве новых разработок совпали со снижением хешрейта сети биткоина и падением его цены. Этот факт стал толчком к активному продвижению в общественные массы мысли о предстоящей возможности очень скоро намайнить миллиард биткоинов с помощью мощного механизма. Таким образом, появились тезисы о преимуществе и непревзойденных достижениях в сфере квантовых технологий экспериментальной физики и неимоверном развитии аппаратного обеспечения, применяемого для осуществления квантовых вычислений.

Спекуляции на данную тему появились в сентябре прошлого года, когда было представлено широкой общественности заявление специалистов Google, в котором они с помощью процессора Sycamore с 53 кубитами сумели в течение нескольких минут осуществить квантовые вычисления. На расчет могло уйти несколько тысяч лет при использовании самых мощных суперкомпьютеров.

Этот эксперимент Google был проведен с целью показа превосходства квантового компьютера над домашним и не имеет практического смысла. По утверждению специалистов, это достижение является важнейшим этапом в разработке прикладного квантового механизма. Как правило, сегодня оборудование для добычи криптовалютных запасов в разы мощнее, но угроза распотрошения кошельков с наибольшими балансами сохраняется и становится более актуальной.

Становление защитных методов блокчейнов от атак квантовых технологий – это очень актуальный вопрос. Поскольку потенциальная угроза для криптовалюты существует, то появление в мире новых технических решений по внедрению данного процесса – это лишь вопрос будущего времени.

Источник

Сможет ли квантовый компьютер взломать блокчейн? Есть ли угроза для криптовалют?

Уже несколько лет криптосообщество пугают тем, что однажды появятся квантовые компьютеры, которые взломают блокчейн за несколько минут, и крипторынку придет конец. Google считается лидером в гонке за создание квантовых компьютеров.

24 сентября 2019 года американское издание Financial Times заявило, что компания совершила прорыв в квантовых вычислениях, добившись «квантового превосходства» — эксперимента, продемонстрировавшего превосходство квантового компьютера над классическим.

Квантовый компьютер Google сумел выполнить вычисление всего за 3 минуты 20 секунд, что заняло бы у самого мощного суперкомпьютера в мире (Summit от IBM, запущенного в 2018 году, с мощностью 200 квадриллионов операций в секунду) 10 000 лет, а у сервера Google Cloud — 5.7 млрд лет.

Mining-Cryptocurrency.ru разобрался, какие риски несет в себе «квантовое превосходство» Google, насколько компания близка к созданию квантового компьютера и представляет ли он угрозу блокчейн-сетям.

Навигация по материалу:

Гонка за первый квантовый компьютер

Квантовый компьютер — вычислительная система, использующая квантовую механику (явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности) для передачи и обработки информации. Для хранения и обработки информации обычные компьютеры используют двоичные единицы, называемые битами, которые могут представлять одно из двух возможных состояний: 0 или 1.

Квантовые компьютеры используют квантовые биты (кубиты), которые могут быть 0 и 1 одновременно. Это явление называется суперпозицией. Благодаря этому квантовый компьютер может обрабатывать информацию в тысячи и миллионы раз быстрее, чем обычные компьютеры.

Состояние суперпозиции, которое необходимо для выполнения вычислений, трудно достичь и еще сложнее поддерживать. Физики для этого используют лазерные и микроволновые лучи, чтобы поместить кубиты в рабочее состояние, а затем задействуют множество методов, чтобы уберечь их от малейших колебаний температуры, шумов и электромагнитных волн. Главная техническая сложность в декогеренции — при соприкосновении с внешней средой квантовые системы становятся классическими и допускают ошибки.

Полноценных суперкомпьютеров еще нет — пока разработаны лишь экспериментальные системы, работающие по заданным алгоритмам. Современные технологии не позволяют создать квантовый компьютер, который мог бы решать универсальные задачи.

Квантовая вычислительная мощность определяется тем, сколько кубитов компьютер может использовать одновременно. Первые эксперименты в конце 90-х проводили на скромных 2-кубитовых процессорах. C тех пор технология медленно, но постоянно совершенствовалась, наращивая количество кубитов.

Специалисты из компании D-Wave создали 2000-кубитный квантовый компьютер; Google может похвастаться 72-кубитным процессором Bristlecone, а у IBM есть 50-кубитная модель. В гонке за создание квантового компьютера участвуют также Microsoft, Intel и другие крупные технологические компании и стартапы.

Квантовые компьютеры позволили бы сделать возможными химическое и физическое моделирование, симуляцию различных процессов, прогнозирование вероятностей, обработку колоссальных массивов астрономических и любых других данных.

Насколько Google близок к созданию квантового компьютера

Статья с информацией об успехах Google появилась на сайте NASA, но была удалена через несколько часов — скорее всего, публикация еще должна пройти предварительное рассмотрение, а это может занять до нескольких месяцев. Однако копия статьи осталась в кэше. Ни NASA, ни Google пока не дали комментариев по этому поводу. Еще в 2018 годуGoogle заключил соглашение с NASA об использовании суперкомпьютеров агентства для проверки расчетов, выполненных компанией с помощью квантовых компьютеров.

Сама компания охарактеризовала недавнее достижение как «веху на пути к полномасштабным квантовым вычислениям» и заявила, что теперь движение к полноценному квантовому компьютеру будет расти с «двойной экспоненциальной скоростью» — то есть быстрее чем в два раза за каждые два года.

Точных технических деталей о том, как устроен компьютер Google, нет. Известно лишь, что вместо 73-кубитного Bristlecone компания использовала 53-кубитный процессор Sycamore. Компьютер Google показал результаты лишь в конкретном тесте с заданным алгоритмом. Проблема, которую решил компьютер, была подобрана специально для демонстрации превосходства квантового компьютера. Использовать его для универсальных вычислений все еще нельзя.

Квантовый компьютер может взломать приватные ключи

Квантовые компьютеры и вычисления уже давно называют одной из главных угроз для блокчейна. Предполагается, что они могут распутать любые криптографические алгоритмы за считанные минуты и взломать приватные ключи. В этом случае блокчейн потеряет свои главные преимущества — надежность и безопасность — что означало бы гибель большинства криптовалют.

По оценкам экспертов, из-за сложности используемых алгоритмов, чтобы создать угрозу шифрованию, потребовались бы миллионы высококачественных кубитовых устройств. Согласно анализу Лондонского Центра по исследованию и разработке криптовалют, чтобы взломать блокчейн, квантовый компьютер должен содержать от 1500 кубитов (а у квантового компьютера Google всего 53 кубита). На появление таких технологий уйдут долгие годы. Эксперты считают, что квантовые компьютеры смогут взломать блокчейн в диапазоне от 5 до 10 лет.

Самая уязвимая часть блокчейна — алгоритм цифровой подписи с эллиптической кривой (ECDSA), применяемый для авторизации транзакций. Сейчас подобрать такой ключ (например, 64-значную комбинацию из цифр и букв разного регистра) считается практически невозможным. С сегодняшними компьютерами на это ушло бы 650 млн лет. Однако квантовым компьютерам хватит 10 минут, проходящих между транзакцией и ее обработкой в блокчейне, чтобы с помощью алгоритма Шора вычислить по публичному ключу приватный ключ и перенаправить перевод. А вот за майнинг стоит волноваться меньше — он еще долго будет мощнее квантовых компьютеров.

Изменить данные о транзакции (переписать блокчейн) нельзя даже с помощью квантовых компьютеров — для этого нужно подтверждение остальных участников сети. Но с квантовым компьютером, например, с помощью алгоритма Гровера, можно разветвить блокчейн, создав больше половины новых блоков в сети, и сделать новую суть основной.

Надо понимать, что квантовые компьютеры не будут общедоступной технологией. Они довольно дорогие — сейчас коммерческие сборки стоят по $15 млн — и они вряд ли подешевеют в ближайшее время. Покупатели — исследовательские и научные центры. Абы кому устройство не продадут — ему будет сложно попасть в руки мошенников. Доступность их для массового покупателя — пока вообще фантастическая перспектива. Так что единственные, кто сможет использовать квантовые компьютеры для взлома блокчейна, это крупные компании и государство.

Опасность квантовых компьютеров для блокчейна меркнет на фоне угроз, которые они могут нести для остальных систем шифрования. Ведь с их помощью теоретически можно взломать каналы связи, коды ядерных ракет, банковские системы и системы национальной безопасности. Возможно, человечество на пороге гонки квантовых вооружений: Китай потратил $10 млрд на исследовательский центр квантовых компьютеров, США потратили уже сотни миллионов долларов в этой области.

Предупрежден — значит вооружен

Пока атака квантового компьютера на блокчейн — это чисто теоретический вопрос. Но даже и через 10 лет волноваться особо не стоит.

Часть исследователей считает, что опасения по поводу продолжающегося роста квантовых вычислений и его последствий для безопасности блокчейна чрезмерно раздуты. Так, в часто цитируемой статье о том, что квантовые компьютеры смогут взломать блокчейн к 2027 году, есть замечание, что любое теоретическое преимущество, которым обладали квантовые вычисления над блокчейном, отменяется на практике ограничениями существующего аппаратного обеспечения и продолжающейся эволюцией безопасности блокчейна.

Другими словами, технология, которая может успешно скомпрометировать работающий сейчас блокчейн, всегда отстает от него примерно на десять лет — когда она созреет, блокчейн уже разовьется еще на десять лет вперед.

Вот несколько способов того, как блокчейн может подготовиться к приходу квантовых компьютеров:

• Цифровые подписи можно заменить на что-то более квантово-устойчивое (например, удвоить размер ключа);
• Блокчейн может перейти на более стойкий алгоритм шифрования (например, на SHA-512 вместо используемого в биткоине SHA-256);
• Использование постквантовой криптографии, устойчивой к квантовым вычислениям (например, использование одноразовой цифровых подписей Лэмпорта, Винтерница или дерева Меркла);
• Разработка квантового блокчейна с квантовым распределением ключа.

Скорее всего, квантово-устойчивая криптография появится раньше, чем способные взломать ее квантовые компьютеры. Уже сейчас некоторые проекты работают над технологиями, подготавливающими блокчейн к квантовым вычислениям. Например, в августе 2019 года на рынок вышла устойчивая к квантовым вычислениям криптомонета Praxxis.

Также уже сейчас запущено несколько «квантово-устойчивых» блокчейнов: QAN, QRL, IOTA, ArQit, HyperCash и Starkware. Они работают на разных алгоритмах, основанных на постквантовой криптографии. Основные из них — криптографии, основанные на хэш-функциях, кодах исправления ошибок и решетках. Конечно, ни один из этих методов еще тестировался на устойчивость перед атакой реального квантового компьютера. Поэтому их квантово-устойчивость пока лишь теоретическая.

Квантовые компьютеры пойдут блокчейну на пользу

Опасаться, что квантовые компьютеры вот-вот взломают блокчейн, не стоит. Благодаря сложности шифрования, числу ключей и эволюции блокчейн-технологий криптовалюты выиграли немного времени. Его хватит, чтобы разработать и протестировать решения.

Угроза квантовых компьютеров, скорее всего, окажется не такой серьезной, как считалось. Напротив, она может стать драйвером развития блокчейна и пойти на пользу технологии. Современные блокчейны действительно отомрут, но их место займут новые — гораздо более совершенные.

Пройдут годы, прежде чем получится использовать квантовый компьютер Google для чего-то практического, так как пока это лишь лабораторный эксперимент без реального применения. Неясно, сколько времени потребуется квантовым компьютерам, чтобы стать коммерчески полезными. А взлом шифрования — это еще более отдаленная перспектива.

В краткосрочной перспективе нет реальной угрозы взлома квантовыми компьютерами криптографии блокчейна. К тому времени, когда квантовый компьютер станет достаточно мощным, чтобы поставить под угрозу целостность сегодняшних блокчейнов, системы безопасности перейдут к квантово-устойчивым алгоритмам. Блокчейн как минимум на десятилетие опережает квантовые компьютеры. Блокчейны будут эволюционировать, поэтому маловероятно, что технология квантовых вычислений будет фундаментально угрожать их существованию.

Дата публикации 01.10.2019
Поделитесь этим материалом в социальных сетях и оставьте свое мнение в комментариях ниже.

Источник