Könnte Quantum Computing Blockchain töten?

Wir haben das Glück, heute noch am Leben zu sein. Wir befinden uns inmitten eines immensen technologischen Umbruchs, in dem sich unsere Erfindung und Entdeckung, angetrieben von sozial denkender wissenschaftlicher Forschung, in jeden Aspekt unseres Lebens einschleicht. Blockchain ist nur eine dieser Technologien. andere wie Quantencomputer und saubere Energie machen in der EU gleichermaßen Fortschritte Streben nach einer besseren Welt.

Wissenschaftliche Entdeckungen haben oft einen Weg von sich gegenseitig testen, in einer Art technologischem Überleben der Stärksten. Wenn beispielsweise Vorschriften für saubere Energie die Reduzierung traditioneller Energieerzeugungsindustrien vorschreiben, muss Blockchain Lösungen entwickeln, um den Energieverbrauch zu senken und gleichzeitig neue Blöcke in der Kette zu schaffen. Wenn sich die Blockchain verlängert, müssen die Strom- und Rechenressourcen exponentiell erhöht werden.

Die Bedrohung durch Quantum Computing für Blockchain

Quantum Computing bietet uns außergewöhnliche Rechenleistung und macht Hackfleisch aus Problemen, die klassische Computer nur schwer lösen können. Die dringendsten Probleme der Welt wie das des Klimawandels können nur mit Maschinen wie Quantencomputern überwunden werden. Wie bei allen neuen Technologien kann es jedoch Funktionen anderer Technologien überflüssig machen. Diese Technologien müssen mutieren, um zu überleben und zu gedeihen, oder sie müssen auf dem Schrottplatz der One-Hit-Wonder-Technologien zurückgelassen werden.

Mit Blockchain ist dieses Raubtier Quantencomputer. Die Sicherheit von Blockchain beruht auf den verbesserten Verschlüsselungsstandards. Aufgrund der Leistungsfähigkeit des Quantencomputers befürchten Experten jedoch, dass die von Blockchain verwendete Verschlüsselung durch Quantencomputer zu leicht überwunden werden kann.

Kürzlich Forscher der University of South Wales baute eine neue Architektur, ähnlich wie bei heutigen Prozessoren, um Quantenberechnungen durchzuführen. Dies hat erhebliche Auswirkungen auf die durchschnittliche Person. Dies bedeutet, dass dieselbe Technologie, die zum Ausführen der heute verwendeten Geräte verwendet wurde, zum Ausführen von Quantencomputerberechnungen verwendet werden kann.

Quantencomputer, sogar Taschenquantencomputer, sind unvermeidlich. Es wurde jedoch immer als entfernter Traum angesehen – 10 bis 15 Jahre in der Zukunft war die Meinung der Industrie über die Einführung des kommerziellen Quantencomputers. Diese Entdeckung durch UNSW-Forscher diskreditiert diese Vorhersage. Es könnte jetzt viel schneller eintreffen und das ist möglicherweise kein gutes Zeichen für Kryptographie und Blockchain als Ganzes.

Es ist technisch möglich, dass ein klassischer Computer die asymmetrische Verschlüsselung durchbricht, die Münzen mögen Bitcoin Verwenden Sie, mit bloßer roher Gewalt (durch alle möglichen Lösungen laufen); es würde nur sehr lange dauern. Quantencomputer arbeiten jedoch um ein Vielfaches schneller als klassische Computer, und es ist einfacher, asymmetrische Verschlüsselung zu beseitigen.

Das bringt Kryptowährung und Blockchain in eine schwierige Situation. Kryptowährung und Blockchain könnten gezwungen sein, sich weiterzuentwickeln, zu mutieren, um neue Eigenschaften zu besitzen, oder die beliebte Sicherheit und Privatsphäre, über die Enthusiasten Lob aussprechen, könnte der Vergangenheit angehören.

Es ist jedoch nicht alles verloren. Münzentwickler haben ein Auge für die langfristige Zukunft, vielleicht weil sich die Kryptowährung selbst erst im Kleinkindstadium befindet. Bis dahin ist es noch ein langer Weg Kryptowährung reift zur weltweiten Verwendung. Entwickler planen sorgfältig mögliche Hindernisse ein, einschließlich Quantencomputer.

Bevor wir jedoch über die möglichen Lösungen sprechen, die Blockchain zur Verteidigung gegen Quantencomputer verwenden könnte, werfen wir einen Blick darauf, was Quantencomputer sind. Wie bei Blockchains und Kryptowährung ist es nützlich, ein wenig über eine Technologie zu wissen, die einen beispiellosen Einfluss auf unser Leben haben wird.

Das Universum für uns arbeiten lassen

Quantum Computing ist das Endspiel der Computerforschung. Ehrfurcht und Spekulation übertreffen nur ein anderes Forschungsgebiet – die künstliche Intelligenz. Seit vielen Jahren stecken Organisationen wie die NASA und Branchenriesen wie Google ihre Ressourcen in die Perfektion dieses verrückten Feldes der Physik für den täglichen Gebrauch.

Derzeit ist es auf High-Tech-Forschungslabors und einige ausgewählte Organisationen beschränkt, aber zu einem bestimmten Zeitpunkt war dies auch der traditionelle Computer, den Sie heute verwenden. Das Smartphone in Ihrer Hand ist um ein Vielfaches leistungsstärker als das Voyager-Raumschiff, das jetzt im interstellaren Raum schwebt, und die Computer, die während des Kalten Krieges den Atomkrieg simuliert haben. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis Quantencomputer für den Durchschnittsbürger zugänglicher werden.

Heutige Computer verwenden Bits. Dies sind Werte, die entweder 0 oder 1 sein können. An sich ist es nicht viel, aber wenn Sie diese „Ja“ – oder „Nein“ -Werte wiederholt mit anderen „Ja“ – oder „Nein“ -Werten kombinieren, können Sie kommen Antworten auf wirklich komplexe Fragen (Tatsächlich benötigen Sie nur 6 Bit, um herauszufinden, was ein Buchstabe ist – in der Praxis sind es jedoch 8 Bit.) Das ist so ziemlich alles, was Ihr Computer benötigt, um alles zu tun, was er heute tut.

Komplexes CGI-Rendering? Prüfen. Videospiele? Prüfen. Mögliche ultrarealistische Simulationen der Welt? Prüfen. All dies kann mit nur wenigen Bits durchgeführt werden.

Quantum Computing bringt diese Idee auf eine ganz neue Ebene. Unglaublich, es nutzt das Gewebe des Universums, um dies zu tun. Die Quantencomputer, die heute in Betrieb sind manipuliere das Universum und Paralleluniversen Berechnungen anstellen.

Quantencomputer laufen auf Qubits, die gleichzeitig im Zustand 0 und 1 existieren können. Wir werden nicht auf die Details eingehen, aber mit jedem zusätzlichen Qubit wächst die Rechenleistung des Computers exponentiell. Auf diese Weise kann der Quantencomputer komplexe Berechnungen mit einer Geschwindigkeit ausführen, die die heutigen Computer bei weitem übertrifft, wodurch die Zeit für die Lösung komplexer mathematischer Modelle, Simulationen und kryptografischer Sicherheit verkürzt wird.

So funktioniert die Verschlüsselung heute

Die heute am häufigsten verwendete Kryptografietechnik ist die Kryptografie mit öffentlichen Schlüsseln. Hierbei werden zwei öffentliche und private Schlüssel zum Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten (oder Transaktionsdaten im Fall einer Blockchain) verwendet, um sicherzustellen, dass nur verifizierte Benutzer auf die Informationen zugreifen können.

Quelle: Commons.wikimedia.org

Kurz gesagt, Ihr öffentlicher Schlüssel wird verwendet, um auf die verschlüsselte Nachricht zuzugreifen, und Ihr privater Schlüssel wird verwendet, um die Nachricht zu entschlüsseln. Die Stärke des privaten Schlüssels hängt von den Sicherheitsmethoden und der Geheimhaltung des privaten Schlüssels ab. Blockchain verwendet digitale Signaturen für zusätzlichen Schutz.

Diese Form der Kryptographie wird seit vielen Jahren verwendet und ist ein Beweis für ihre Effizienz, dass sie jahrzehntelangen Versuchen standgehalten hat, sie zu brechen.

Theoretisch können Quantencomputer die Sicherheitsmethoden der asymmetrischen Kryptographie leicht lösen. Der Quantencomputer muss nur groß genug sein, und die Branche macht diesbezüglich große Fortschritte.

Es wird geschätzt, dass 4.000 Qubits benötigt werden, um die strengsten Verschlüsselungsstandards von heute zu brechen. Im November 2017, IBM kündigte an dass es gerade einen 50-Qubit-Quantencomputer hergestellt hatte. Das scheint weit von 4.000 entfernt zu sein, aber denken Sie daran, dass die Technologie nicht linear wächst. Die Zeit zwischen Meilensteinen verkürzt sich mit fortschreitender Zeit schnell. Es dauerte 50 Jahre, bis Computer von riesigen militärischen Geräten zu Haushaltsgegenständen wurden. Seitdem sind erst 35 ungerade Jahre vergangen und wir sind bereits auf dem besten Weg zum nächsten Zeitalter des Rechnens.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die heutigen Verschlüsselungsstandards in der Blockchain derzeit funktionieren, aber das Quantencomputing ist genau richtig. Was bedeutet das für Blockchain- und Kryptowährungen??

Könnten Quantencomputer Blockchain töten??

Wenn die Quantencomputerforschung in ihrem derzeitigen Tempo fortgesetzt wird, ist es kein Problem, die von der Blockchain verwendete Verschlüsselung zu unterbrechen. Das Wirtschaftssystem der Kryptowährungen würde so gut wie nutzlos werden, da Hacker Ihre Münzen stehlen, Betrug begehen und die Blockchain kontrollieren könnten. Wenn jemand Ihre Bitcoins leicht stehlen könnte, wäre dies nicht gut für den Ruf von Bitcoin.

Sie haben vielleicht von dem Begriff „51% Angriff”. In diesem Fall kontrollieren Bergleute 50% des Netzwerks und können so ihre Ausgaben verdoppeln. Für Laien bedeutet dies, dass sie zweimal Geld ausgeben können, indem sie Transaktionen aus der Blockchain löschen.

Quantencomputer könnten böswilligen Bergleuten die Kraft geben, die sie benötigen, um diese 50% -Schwelle zu überschreiten. Diese besondere Sicherheitsbedenken sind kein unmittelbares Problem. Die Projektion geht davon aus, dass es mindestens 10 Jahre dauern wird, bis Quantencomputer dazu in der Lage sind. Mit der kürzlich enthüllten technischen Architektur für Quantencomputer kann diese Zeitachse jedoch verkürzt werden.

Es gibt ein weitaus größeres Problem, das, wie bereits erwähnt, die Leichtigkeit ist, mit der Quantencomputer die Verschlüsselung mit öffentlichen Schlüsseln aufheben können. Quantum Computing wird voraussichtlich erreichen diese Machtstufe bis 2027. Mit anderen Worten, wenn die heutigen Verschlüsselungsstandards und damit die Blockchain-Sicherheit keine neuen Sicherheitstechniken oder Verschlüsselungsstandards entwickeln, ist dies praktisch nutzlos.

Die gute Nachricht ist, dass sich langfristig denkende Entwickler von Kryptowährungen tatsächlich auf diese Möglichkeit vorbereiten und ein paar Tricks auf Lager haben.

Vorbeugende Maßnahmen anwenden

Kryptowährungen setzen eine Vielzahl von Tools ein, um der sich schnell nähernden Bedrohung durch Quantencomputer entgegenzuwirken. Es ist eine technologische Entwicklung, die sich zu einer ziemlichen Show entwickelt.

Eine dieser Entwicklungen ist eine aktualisierte Version von Bitcoin namens qBitcoin. Es ist denkbar, Quantenkryptographieprotokolle wie das BB84-Quantenschlüsselverteilungsschema zu verwenden, um diese qBitcoins zwischen Benutzern zu übertragen.

Hier gibt es eine Ironie: Die gleiche Technologie, mit der Quantencomputer die Blockchain-Sicherheit bedrohen, das Qubit, wird zum Schutz von Blockchains verwendet. Leider sind mit dieser Methode Hürden verbunden. Es wäre notwendig, ein Quantenverteilungsnetz zu installieren, um diese Qubits zu übertragen, was aufgrund der hohen Baukosten in großem Maßstab finanziell nicht realisierbar ist. Mit der Zeit kann es jedoch billiger werden.

Eine andere vorgeschlagene Methode ist die Quantenresistentes Hauptbuch, entwickelt von Dr. Peter Waterland. Diese neue Technik wurde unter Berücksichtigung der Post-Quanten-Kryptographie entwickelt. Ziel ist es, der Bedrohung durch Quantencomputer entgegenzuwirken, indem neue digitale Signaturen in Transaktionen implementiert werden, die das Hauptbuch gegen Quantenberechnungen resistent machen.

Unter Verwendung eines Proof-of-Stake-Algorithmus hat diese Methode nachweislich sichere Hash-basierte Pseudozufallsfunktionen, die gegen Quantenanalyse immunisieren. Im Gegensatz zu qBitcoins benötigt es keine teure Infrastruktur, um zu funktionieren. Es kann auf Geräten mit geringem Stromverbrauch wie Laptops und Raspberry Pis ausgeführt werden.

Die QRL plant auch die Einführung einer quantensicheren Messaging-Schicht. Durch eine Technik, die als gitterbasierte Kryptographie bezeichnet wird, werden Transaktionen mit einem speziellen öffentlichen Schlüssel signiert, mit dem Benutzer ein sicheres Kommunikationsmedium wählen können, über das Nachrichten gesendet werden können. Zusätzliche Pläne umfassen das Verknüpfen von Blockchain-IDs mit diesen quantensicheren Adressen, die als XMSS-Transaktionen bezeichnet werden.

Es gibt auch Kryptowährungen, die eine Post-Quanten-Kryptographie planen. JOTA, Eine der größten Münzen auf dem Markt verwendet Winternitz OTS oder Lamport Signatures, um ihre Signaturen vor der Quantenanalyse zu schützen. Das einzige Problem dabei ist, dass jede Adresse nur einmal verwendet werden kann.

Das proprietäre Protokoll von IOTA, Tangle, beschleunigt das Netzwerk entgegen der Intuition, wenn mehr Benutzer eintreffen. IOTAs Directed Acyclic Graph unterscheidet sich von einer Blockchain und ist eine bemerkenswerte Neuentwicklung in der Kryptowährungstechnologie. In diesem Netzwerk muss der Absender der Transaktion zwei weitere Transaktionen überprüfen. Das ist ein faszinierendes neues Protokoll und ist es auch eine Lektüre wert.

Wie ist die Prognose für die Blockchain-Sicherheit??

Zum Glück nicht allzu besorgniserregend.

Ja, Quantencomputer könnten möglicherweise eine Katastrophe für die Kryptowährung bedeuten, aber die Branche greift bereits gegen diese Bedrohung an. Es ist noch sehr früh in der Lebensdauer beider Technologien und es kann ihnen beiden sogar insgesamt helfen, wenn sie nebeneinander konkurrieren. Die bevorstehende Ankunft von Quantencomputern zwingt Experten für Verschlüsselung und Kryptowährung, sich darauf vorzubereiten, was nur die Funktionen und Überlebenschancen verbessert.

Die Antwort lautet dann, dass Sie nicht in Panik geraten müssen. Es mag vorkommen, dass Quantencomputer gewinnt, aber die präventiven Bemühungen von Kryptographie- und Kryptowährungsexperten sehen vielversprechend aus. Meiner persönlichen Meinung nach scheint Quantencomputer den Markt nicht zu zerstören. Der Wert von Blockchain in so vielen Branchen ist ein Segen, der mit beiden Händen genommen werden muss. Es ist schwer vorstellbar, dass jemand es loslassen möchte. Es ist wahrscheinlich, dass in Kürze eine gewisse Verteidigung gegen Quantencomputer entdeckt oder erfunden wird.

Wenn Sie eigene Gedanken zu Quantencomputern, Blockchain-Sicherheit oder Münzen haben, die sich mit dem Problem der Post-Quanten-Kryptographie befassen, teilen Sie uns dies bitte in den Kommentaren unten mit.