Kvanttitietokoneet voisivat eräänä päivänä murtaa Bitcoinin (BTC), mutta sama fysiikka voisi myös mahdollistaa rahan, jota ei voi koskaan väärentää. Kaksi asiantuntijaa väittää, että kvanttiraha – ei lohkoketju – saattaa olla digitaalisen käteisen lopullinen muoto.
Stefano Gogioso ja Daniela Herrmann esittivät näkemyksensä viimeisimmässä BeInCrypto Experts Council -tapaamisessa. Heidän perustelunsa nojaa ideaan, joka on vanhempi kuin kryptot itse – ja yhteen fysiikan lakiin.
Raha on aina ollut kysymys luottamuksesta
Toinen analyysi kysyi, milloin kvanttitietokoneet voisivat murtaa Bitcoinin. Tässä kirjoituksessa pohditaan päinvastaista: Entä, jos sama teknologia mahdollistaa paremman rahan kuin mikä meillä on nyt?
Vastaus lähtee liikkeelle Gogioson toteamuksesta, joka muuttaa näkökulmaa aiheeseen. Konsensus on, hänen mukaansa, “viimeinen välikäsi”.
Tämä käy selväksi, kun tarkastellaan, miten raha menetti luottamuksensa alun perin.
Fyysinen käteinen ei tarvitse välikäsiä. Kultakolikko todistaa arvonsa itse, eikä ostajan tarvitse luottaa pankkiin, tilikirjaan tai verkkoon sen hyväksymiseksi. Käteinen ei kuitenkaan kulje langan yli.
Digitaalinen raha ratkaisi etäisyysongelman, mutta palautti välikädet mukaan. Jokainen verkkopohjainen maksu luottaa väliportaaseen, joka varmistaa, ettei sama yksikkö käytetä kahdesti.
Bitcoin ratkaisi ongelman korvaamalla instituutiot matematiikalla ja konsensuksella. Tuhannet tietokoneet sopivat yhdestä yhteisestä historiasta, joten keskitettyä toimijaa ei tarvita.
Ajatus fysiikan käyttämisestä luottamuksen sijaan on kuitenkin vanhempi kuin Bitcoin. Tämä idea on ollut olemassa jo ennen nykyaikaista internetiä.
1960-luvun lopulla Columbian yliopiston jatko-opiskelija Stephen Wiesner kirjoitti käsikirjoituksen nimeltä “Conjugate Coding”. Tieteislehdet hylkäsivät sen, eikä sitä julkaistu ennen vuotta 1983.
Wiesner ehdotti rahaa, jota ei voi väärentää – suojattuna fysiikan eikä pankin avulla. Se oli ensimmäinen todellinen kvanttitiedon sovellus, jonka kukaan oli kuvitellut.
Tämä työ innoitti myöhemmin vuoden 1984 BB84-protokollan, joka käynnisti kvanttisalauksen. Kokonainen tutkimusala syntyi yrityksestä luoda väärentämätöntä rahaa.
Turvallisuus perustuu fysiikkaan, ei salaisuuteen
Perinteinen salaus perustuu matemaattisiin ongelmiin. Koodin turvallisuus syntyy siitä, että sen ratkaiseminen vie liian kauan. Kvanttisalauksessa lähtökohta on erilainen.
Sen takuun antaa fysiikan laki nimeltään no-cloning-theoreema. Fysikaalit William Wootters ja Wojciech Zurek osoittivat sen vuonna 1982. Tuntematonta kvanttitilaa ei voi kopioida täydellisesti.
Mekaniikka on yksinkertainen. Jokainen yritys kopioida tilaa muuttaa sitä. Väärennös epäonnistuu ja manipulointi paljastuu.
Gogioso on vuosia kehittänyt tästä laista toimivia sovelluksia. Aiemmassa BeInCrypton haastattelussa Napolissa hän esitteli avaimia, jotka suojaavat itseään. Jos joku sieppaa kvanttiavaimen, se tuhoutuu siirrossa, ja vastaanottaja näkee protokollan rikkoutuvan.
Neuvoston paneelissa hän vei ajatuksen äärimmilleen.
“Voit rakentaa sovelluksia, joiden ei tarvitse luottaa edes laitteistoon, jolla ne pyörivät. Voit jopa tilata laitteiston hyökkääjältäsi, ja jos sovellus läpäisee oma-testauksensa, turvallisuus on taattu. Huonoimmassa tapauksessa se vain kieltäytyy toimimasta. Ja perinteisessä laskennassa tämä on todistettavasti mahdotonta.”
Asiantuntijat puhuvat tällöin laiteriippumattomasta salauksesta. Turvallisuus säilyy, vaikka laitteen valmistaja olisi vihamielinen. Tämä on tärkeää, koska monimutkaisiin laitteisiin on helppo piilottaa takaovia.
Miksi väärentämättömät avaimet muuttuvat rahaksi
Siirtymä turvallisuudesta rahaksi on lyhyt. Huijaaminen ja väärentäminen ovat sama ongelma eri sanoin.
Jos et voi kopioida kvanttitilaa, et voi väärentää sitä. Ja asia, jota ei voi väärentää, voi toimia rahana.
Gogioso esitti asian suoraan.
“Toisin sanoen, se, ettei voi huijata, tarkoittaa, ettei voi kopioida tai väärentää. Samasta tekniikoiden perheestä saadaan kvanttiraha tai kvanttiset rahoitusinstrumentit. Uusia tapoja tehdä digitaalista rahoitusta huomattavasti pienemmillä luottamusvaatimuksilla välikäsiin, verkkoihin ja vastapuoliin.”
Hänen tiiminsä on jo rakentanut konseptista pienimmän version. Napolissa hän esitteli avaimia, jotka toimivat vain kerran. Kun sen käyttää, se tuhoutuu, jolloin hyökkääjä ei voi toistaa aiempaa maksua.
Kertakäyttöinen avain on pieni väärentämätön arvo. Kun periaatetta laajennetaan, päädytään siihen, mitä tutkijat kutsuvat kvanttirahaksi.
Teoria ei ole uusi. Vuonna 2012 Scott Aaronson ja Paul Christiano ehdottivat ensimmäistä julkisen avaimen kvanttirahasysteemiä. Se mahdollistaa setelin tarkistamisen kenen tahansa toimesta – ei vain pankin, joka sen laski liikkeelle. Heidän näkemyksensä muistutti voimakkaasti Wiesnerin alkuperäistä ideaa: rahaa, jota ei voi väärentää fysiikan lakien vuoksi.
Kvanttiraha ja viimeinen välikäsi
Nyt palaset yhdistyvät. Bitcoin poisti pankit, mutta ei poistanut luottamusta. Luottamus siirtyi verkolle ja yhteiselle kirjanpidolle. Jossain on silti oltava sopu siitä, mitkä maksut ovat todellisia.
Gogioson mukaan tuo sopiminen on viimeinen välikäsi. Web3 ja nollatietotodisteet palauttivat jonkin verran sitä luottamusta, mitä digitaalinen raha menetti, mutta konsensus hoitaa edelleen viimeisen väärentämisen estämisen.
Tällainen tehtävä aiheuttaa kustannuksia. Konsensus vaatii koordinointia, energiaa sekä suuren osallistujajoukon, joiden on oltava laajalti samaa mieltä. Fyysinen takuu ei vaadi mitään näistä.
Hänen mukaansa kvanttiraha poistaa välikäden kokonaan.
“Kvanttiraha on tämän kehityksen seuraava ja viimeinen vaihe. Silloin saat haltuusi digitaalisen asian, jolla voi maksaa etänä ilman, että luotat välikäsiin, globaaleihin lohkoketjuihin tai kehenkään, joka päättää mitä tapahtumia Ethereum (ETH) -lohkoon pääsee. Fysiikka takaa suoraan, ettei sitä voi väärentää. Tässä mielessä konsensus on tosiaan viimeinen välikäsi.”
Väite on iso, joten se kannattaa sanoa suoraan. Mikäli se pitää paikkansa, kvanttiraha olisi Bitcoinille sama kuin Bitcoin oli pankille.
Kannattaa huomioida tietty symmetria. Sama fysiikka, joka uhkaa Bitcoinin allekirjoituksia, voisi myös poistaa tarpeen konsensukselle kokonaan.
Ainoa puolustus, joka kestää älykkäämmät hyökkääjät
Ajankohdalla on toinenkin merkitys. Tekoäly kehittyy yhä paremmaksi murtautumaan erilaisiin järjestelmiin.
Nykyään suurin osa turvallisuudesta perustuu siihen oletukseen, ettei hyökkääjä ole tarpeeksi älykäs tai että ongelma on liian vaikea ratkaistavaksi ajoissa. Gogioso toteaa, että tämä oletus on heikko uuden, kehittyneen tekoälyn aikakaudella.
Fysiikka tarjoaa erilaisen lupauksen.
“Kvanttimaailmassa saat turvallisuuden, joka perustuu universumin lakeihin. Oli tekoäly kuinka älykäs tahansa, sitä ei voi murtaa. Pahimmassa tapauksessa voit estää tapahtuman, mutta et voi väärentää sitä.”
Tämä tekee lähestymistavasta erityisen houkuttelevan. Kvanttivarmuus ei riipu hyökkääjän rajoituksista, vaan todellisuuden rakenteesta, jota mikään älykkyys ei voi muuttaa.
Kvanttiraha: Ei vielä olemassa, mutta jo ulottuvilla
Molemmat vieraat olivat varovaisia, etteivät liioitelleet ideaa. Herrmann, jonka yritys kehittää kaupallisia kvanttityökaluja, rajasi tilanteen selvästi.
“Kvanttiraha on se tavoite, kun kaikki tämä toteutuu. Tällä hetkellä kvanttirahaa ei vielä ole saatavilla. Heti kun sirut kehittyvät, näitä asioita täytyy kuitenkin käsitellä todella vastuullisesti.”
Suurin este on kvanttimuisin. On haastavaa säilyttää hauras kvanttitila, ja nykyisin parhaat järjestelmät pystyvät siihen vain sekunneiksi. Gogioso on todennut, että tämä rajoitus pitää täyden kvanttirahan vielä tavoittamattomissa, vaikka sama laitteisto sopii jo lyhytkestoisiin palveluihin.
Siitä huolimatta suunta on selvä. Laboratoriokokeissa on jo onnistuttu osoittamaan kvanttitokenien ja vastaavien järjestelmien toimivuus, joten ideat eivät enää ole vain teoriaa.
Gogioso lopetti paneelin tähän aiheeseen.
“Viiden, kuuden tai seitsemän vuoden päästä voimme elää maailmassa, jossa hyödynnämme kvanttivaroja sellaisiin asioihin, jotka ovat tänään todistetusti mahdottomia. Ei vain vaikeita tai hitaita, vaan oikeasti mahdottomia. Ja tätä ohjelmistoa voi aloittaa rakentamaan jo tänään, ei viiden vuoden kuluttua. Tulevaisuus on todella lähellä.”
Yli puoli vuosisataa Wiesnerin jälkeen, joka suunnitteli fysiikan itsensä suojaamaa rahaa, ajatus on viimein siirtymässä piirustuspöydältä käytäntöön. Jos Gogioso ja Herrmann ovat oikeassa, viimeinen välikäsi saattaa kadota tältä vuosikymmeneltä.
