ARK Investin ja Unchainedin mukaan kvanttitietokoneiden vaikutus ei todennäköisesti ilmesty yhtäkkiä “Q-päivänä”. Sen sijaan ne arvioivat teknologian etenevän asteittain, mikä antaa sekä markkinoille että Bitcoin-verkostolle aikaa valmistautua ja sopeutua ennen kuin todellinen uhka konkretisoituu.
Äskettäin julkaistussa valkoisessa kirjassa molemmat yritykset esittävät viisiportaista mallia, jolla seurataan kvanttilaskennan kehitystä kaupallisesta hyödystä aina kryptografiseen merkittävyyteen asti.
5-vaiheinen viitekehys kuvaa kvanttikehityksen aikajanan
Dhruv Bansal (Unchainedin CSO), Tom Honzik (Unchainedin säilytystutkimuksen johtaja) ja David Puell (kaupankäyntianalyytikko ja salkunhoitaja ARK Investillä) esittävät valkoisessa kirjassaan järjestelmällisen mallin arvioida kvanttiuhkia.
Malli alkaa vaiheesta 0. Tässä vaiheessa kvanttitietokoneita on olemassa, mutta ne eivät vielä tarjoa kaupallista hyötyä. Valkoisen kirjan mukaan teknologia on tänään suunnilleen tällä tasolla.
”Nykyiset järjestelmät toimivat niin sanotulla NISQ-aikakaudella — noin 100 loogista kubittia ja porttisyvyydet sadoissa — molemmat selvästi alle kynnysarvojen, joita Bitcoinin elliptisen käyrän kryptografian (ECC) murtaminen vaatii. Tähän tarvittaisiin ainakin 2 330 loogista kubittia ja kymmenistä miljoonista miljardeihin kvanttiporttia,” kirjoittajat toteavat.
Vaiheessa 1 kvanttijärjestelmät alkavat olla kaupallisesti hyödyllisiä tietyille aloille, kuten kemian ja materiaalitieteen tarpeisiin. Vaihe 2 merkitsee muutosta: tällöin kvanttiteknologia kykenee murtamaan heikkoja avaimia tai vanhentuneita kryptojärjestelmiä.
”Ennen kuin kehittynyt CRQC on olemassa ja pystyy murtamaan Bitcoinin vahvan 256-bittisen ECC:n, yksinkertaisempi CRQC pystyy murtamaan heikompia kryptojärjestelmiä — esimerkiksi lyhyempiä avaimia käyttäviä tai vikaantuneita toteutuksia. Siksi CRQC-hyökkäykset kohdistuvat todennäköisesti ensin haavoittuvimpiin järjestelmiin ja siirtyvät ajan myötä kohti vahvempia järjestelmiä, kuten Bitcoin,” kirjassa todetaan.
Seuraa meitä X:ssä saadaksesi viimeisimmät uutiset heti tuoreeltaan
Vaihe 3 muodostaa ensimmäisen todellisen riskin Bitcoinille. Tämän tason kvanttitietokoneet voisivat teoriassa murtaa ECC:n, algoritmin joka suojaa Bitcoinin yksityisavaimia. Prosessi olisi silti hidas ja vaatisi aikaa.
”Yleisesti ottaen ennen vuotta 2011 tehdyt bitcoin-talletukset ovat kvanttihaavoittuvia — tuolloin käytettiin laajasti osoitetyyppiä P2PK — kun taas uudemmat järjestelmät ovat yleensä kvanttikestäviä. Hyvä uutinen on, että bitcoin-omistajat voivat käyttää kvanttikestäviä osoitteita monilla erilaisilla lompakoilla ja säilytyspalveluilla.”
Lopulta vaihe 4 on kriittinen kynnys. Tässä vaiheessa kvanttikone voisi murtaa yksityisavaimen nopeammin kuin Bitcoinin 10 minuutin lohkoaika. Raportin mukaan,
”Toimettomuus protokollatasolla vaiheen 4 aikana uhkaisi Bitcoinin käytettävyyttä rahajärjestelmänä vakavalla tavalla — protokollan olemassaolon kannalta. Jotta Bitcoin voi toimia valuuttana, sen tulee tukea täysin kvanttiturvallisia osoitteita ennen kuin kvanttilaskenta etenee vaiheeseen 4.”
ARK Invest ja Unchained huomauttavat, että ehdotuksia kvanttiturvallisista Bitcoin-osoitteista on jo olemassa, ja verkoston sidosryhmillä on vahvoja kannustimia toteuttaa turvatoimia tarpeen tullen.
Lisäksi he korostavat, että post-kvanttikryptografian (PQC) kehitys kulkee tällä hetkellä nopeammin kuin kvanttitietokoneiden (CRQC), jotka olisivat tarpeeksi tehokkaita murtamaan Bitcoinin salauksen, kehitys.
Kirjoittajien mukaan kvanttilaskenta on pitkän aikavälin riski, mutta ei akuutti uhka. Teknologian kehittyessä Bitcoin-yhteisön tulisi jatkaa tutkimusta ja valmistautua suojaamaan verkkoa erilaisin strategioin.
Tilaa YouTube-kanavamme ja katso asiantuntijahaastatteluja sekä toimittajien näkemyksiä
Kolme skenaariota bitcoinin kvanttiteknologian tulevaisuudelle
Raportissa esitetään myös kolme mahdollista aikataulua uhan toteutumiselle. Pessimistisessä vaihtoehdossa äkillinen, odottamaton kvanttiläpimurto yllättää Bitcoin-yhteisön.
Kirjoittajat kuitenkin arvioivat, että Bitcoin selviäisi tilanteesta, koska useita PQC-ehdotuksia on jo olemassa ja niitä voitaisiin ottaa nopeasti käyttöön tiukan paikan tullen.
Optimistisessa skenaariossa kvanttilaskenta pysähtyy teknologisiin haasteisiin, jolloin Bitcoinilla on runsaasti aikaa tutkia, testata ja toteuttaa kvanttiturvallisia päivityksiä.
Tasapainoisen skenaarion mukaan, mikä vastaa valtavirran arvioita ja institutionaalisia ennusteita, kvanttitietokoneet saavuttavat vaiheen 3 seuraavan 10–20 vuoden kuluessa.
”Uskomme, että 10–20 vuoden aikana PQC-tutkimusyhteisö edistyy algoritmien kehityksessä riittävästi, jotta Bitcoin-kehittäjillä on aikaa sopeuttaa ja optimoida niitä Bitcoin-lohkoketjuun, virtuaalikoneeseen sekä työkalu- ja yritysekosysteemiin,” raportissa todetaan.
Lopputulemana raportti pysyy johdonmukaisena: Bitcoin ei ole tänään vaarassa. Kvanttilaskentakeskustelu on saanut huomiota viimeaikaisten edistysaskelten ansiosta. Silti tämänhetkisen ja vaaditun laskentatehon välinen kuilu on edelleen valtava.
