Квантовые вычисления и криптовалюта: идеальное сочетание или критическая угроза?

В криптопространстве всегда есть о чем беспокоиться. Будь то банкротство биржи или изменения в регулятивной среде, криптовалюта в целом уверенно развивалась в течение прошлого года, несмотря на последние медвежьи настроения.

Однако некоторые все еще видят проблему на горизонте: квантовые вычисления.

Станут ли квантовые вычисления судным днем для криптовалют?

Технология квантовых вычислений может быть в тысячи раз быстрее обычных вычислений. Некоторые ранние квантовые тесты решали уравнения, на которые у традиционного компьютера ушли бы тысячи лет.

На бумаге это звучит плохо для криптовалют. Теоретически квантовый компьютер сможет взломать SHA256 — протокол, защищающий реестр Биткоина.

Хотя заголовки часто представляют квантовые вычисления и Биткоин как противников, запертых в неизбежной схватке, более тонкая перспектива раскрывает эти технологии как потенциальных партнеров в продвижении цифровой безопасности и вычислительной эффективности. 

Фактически, как прокомментировал ранний криптоинвестор и энтузиаст Чарли Шрем в начале декабря на Moneyshow: 

Короче говоря, вместо того чтобы нести гибель криптовалюте, квантовые вычисления могут катализировать эволюцию Биткоина в более надежную, безопасную и масштабируемую систему.

Возможности для криптовалют по мере развития квантовых технологий

Открытая природа Биткоина способствует сотрудничеству между криптографами, разработчиками и учеными, гарантируя, что решения могут быть тщательно протестированы и развернуты. 

Вызов, предлагаемый квантовыми вычислениями, вместо того чтобы быть чисто разрушительным, служит стимулом для укрепления криптографических основ Биткоина. 

Криптосообщество активно разрабатывает квантово-устойчивые схемы подписи. Это включает подписи Лампорта, которые будут реализованы через обратно совместимые софт-форки, подобные успешному обновлению Taproot 2021 года. 

Этот эволюционный подход демонстрирует, как появление квантовых вычислений стимулирует инновации, а не устаревание. И по мере того, как технологии продолжают развиваться, они продолжают процветать — хорошая новость для Биткоина.

Переход к постквантовой криптографии представляет собой больше, чем защитное позиционирование. 

Недавняя стандартизация Национальным институтом стандартов и технологий США квантово-устойчивых криптографических алгоритмов знаменует собой важную веху.

Это потому, что алгоритмы, такие как CRYSTALS-Kyber, предоставляют новые структуры безопасности, которые приносят пользу всей цифровой экосистеме. 

Криптовалюты от Биткоина и ниже могут принять эти достижения, трансформируясь от просто квантово-уязвимых к принципиально квантово-защищенным, устанавливая новые стандарты безопасности цифровых активов.

Между тем, исследователи создали и протестировали блокчейн, который можно майнить только с использованием квантовых компьютеров. Это знаменует первое реальное применение квантового превосходства в технологии блокчейн. 

Этот прототип, протестированный на четырех географически распределенных квантовых процессорах, представляет «доказательство квантовой работы» в качестве альтернативы традиционным системам доказательства работы. 

Квантовое решение для блокчейна

В отличие от энергоемкого майнинга Биткоина, который потребил 176 тераватт-часов электроэнергии в 2024 году, квантовые блокчейн-системы достигают более высокой эффективности майнинга благодаря квантовой механике.

Квантовые вычисления предлагают потенциальные решения проблем блокчейна, обеспечивая значительное ускорение обработки транзакций. 

Например, хотя механизмы консенсуса Биткоина безопасны, они могут быть медленными и ресурсоемкими. Квантовые компьютеры могут оптимизировать алгоритмы консенсуса, проверять транзакции более эффективно и решать проблемы масштабируемости, которые долгое время беспокоили сети блокчейн. 

Эта вычислительная мощность может позволить Биткоину обрабатывать на тысячи транзакций в секунду больше без ущерба для децентрализации.

Квантово-усовершенствованные блокчейн-системы используют квантовое распределение ключей и квантовую генерацию случайных чисел для достижения превосходной безопасности, предотвращая утечки данных и несанкционированный доступ. 

Другими словами, вместо замены безопасности Биткоина квантовые технологии могут ее дополнить. 

Квантовое распределение ключей предлагает теоретически невзламываемое шифрование для защиты кошельков Биткоина и транзакций, в то время как квантовые генераторы случайных чисел обеспечивают создание действительно непредсказуемых приватных ключей.

Конвергенция этих технологий создает возможности для гибридных систем. Это может включать квантовые токены для обеспечения дополнительного уровня конфиденциальности в специализированном блокчейн-приложении. 

Этот дополняющий подход позволяет Биткоину использовать квантовые преимущества, сохраняя при этом проверенную децентрализованную структуру.

Квантовый вызов объединил криптовалютное сообщество беспрецедентными способами. 

Поставщики блокчейн-аналитики готовятся поддерживать квантово-устойчивые форматы адресов и типы транзакций для обеспечения непрерывности соответствия и возможностей мониторинга квантовой безопасности.

Эта координация выходит за рамки самих криптовалют. Она включает биржи, поставщиков кошельков, исследовательские институты и регулирующие органы, работающие вместе для обеспечения плавного перехода всей экосистемы.

Блокчейн-индустрия проактивно решает квантовые угрозы с помощью квантово-устойчивых токенов и постквантовой криптографии, с проектами, возглавляющими разработку решетчатой криптографии и методов на основе хеширования. 

Эта конкурентная инновация приносит пользу криптовалютам в целом. Это потому, что успешные квантово-устойчивые реализации в других проектах помогают успешным криптопроектам развиваться. Общий вызов создает прилив, который поднимает все лодки.

Путь квантовых технологий для криптовалют

Отношения между квантовыми вычислениями и криптовалютой не должны быть антагонистическими. 

Временные оценки предполагают окно от 5 до 15 лет, прежде чем квантовые компьютеры будут представлять прямую угрозу текущим криптостандартам, предоставляя достаточно времени для подготовки. 

Квантовые блокчейны могут открыть двери для приложений в областях, требующих высокого уровня безопасности и вычислительной мощности. Это включает системы безопасного голосования, управление цепочками поставок и обмен медицинскими данными.

Децентрализованное управление и адаптивная природа Биткоина хорошо позиционируют его для включения квантовых преимуществ. 

По мере созревания квантовых вычислений все криптовалюты могут интегрировать квантово-устойчивую криптографию, использовать квантово-усовершенствованную эффективность майнинга и принять квантовые протоколы безопасности. 

Результатом будет криптовалютная экосистема, которая будет более безопасной, эффективной и масштабируемой, чем когда-либо прежде — не вопреки квантовым вычислениям, а благодаря им. 

Эти симбиотические отношения представляют собой не конец Биткоина, а скорее начало его квантового будущего.