Будет ли Биткойн вести борьбу с квантовыми вычислениями, чтобы обеспечить наше цифровое будущее?
Лиор Шимрон
Криптовалюта процветает благодаря передовым технологиям, но квантовые вычисления могут поставить под угрозу криптографические основы, которые защищают Биткойн. По мере ускорения квантовых разработок растут опасения по поводу рисков для блокчейна Биткойна, но угроза выходит далеко за пределы криптовалют. Банковское дело, платежи, связь и другие критически важные отрасли сталкиваются с аналогичными уязвимостями, что делает квантовую устойчивость глобальным обязательством.
Могут ли разработчики Биткойн, стимулированные медом в $2 триллиона, возглавить борьбу за внедрение квантово-стойких защит? Давайте исследуем квантовый ландшафт, оценим его влияние на Биткойн и общество, а также рассмотрим проактивные шаги, предпринимаемые для защиты нашего цифрового будущего.
Квантовый скачок: на каком мы сегодня этапе
Квантовые вычисления больше не являются научной фантастикой. В отличие от классических компьютеров, которые обрабатывают биты как 0 или 1, квантовые компьютеры используют квантовые биты, или кубиты, которые могут существовать в нескольких состояниях одновременно благодаря суперпозиции и запутанности. Это позволяет квантовым машинам решать сложные задачи, такие как взлом криптографических кодов, с беспрецедентной скоростью.
К середине 2025 года квантовые вычисления все еще находятся на стадии подросткового возраста. Чип Willow от Google, процессор на 105 кубит, произвел фурор в 2024 году, снизив уровень ошибок, что является критическим шагом к масштабируемым квантовым системам. IBM стремится к созданию чипа на 1000 кубит к 2026 году и нацеливается на систему с миллионом кубит к началу 2030-х годов. Другие игроки, такие как PsiQuantum, Intel и QuEra Computing, также продвигаются вперед, при этом PsiQuantum нацеливается на создание фотонного чипа с миллионом кубит в аналогичные сроки.
Эти компании, наряду с академическими и правительственными инициативами, способствуют прогрессу, но нам далеко до миллионов отказоустойчивых кубитов, необходимых для взлома надежных криптографических систем, таких как Биткойн.
БОЛЬШЕ ДЛЯ ВАСНациональный институт стандартов и технологий (NIST) оценивает, что квантовые компьютеры, способные угрожать современным криптографическим стандартам, не появятся до 2030-х годов как минимум. Существуют значительные препятствия в исправлении ошибок и стабильности аппаратного обеспечения, что делает практические, крупномасштабные квантовые компьютеры недоступными еще на десятилетие или более.
Риск для Биткойна: Взлом криптографического кода
Безопасность Биткойна опирается на два криптографических столпа: алгоритм цифровой подписи на основе эллиптических кривых (ECDSA) для защиты кошельков и SHA-256 для майнинга и целостности транзакций. Эти методы надежны против классических компьютеров, но квантовые алгоритмы, такие как алгоритмы Шора и Гровера, представляют теоретическую угрозу.
Алгоритм Шора может экспоненциально ускорить разложение больших чисел и задачи дискретного логарифма, что потенциально позволит квантовому компьютеру выводить закрытые ключи из открытых ключей. Это ставит под угрозу кошельки Биткойн, особенно старые адреса Pay-to-Public-Key (P2PK) и повторно используемые адреса Pay-to-Public-Key-Hash (P2PKH), которые раскрывают открытые ключи.
Исследование Deloitte за 2022 год оценило, что 25% предложения Биткойна ( примерно 4 миллиона BTC, стоимостью более 500 миллиардов долларов по текущим ценам ) могут быть уязвимы. Спящие кошельки, такие как те, что приписываются псевдонимному создателю Биткойна Сатоши Накамото, особенно подвержены риску из-за открытых публичных ключей.
Алгоритм Гровера, хотя и менее серьезный, может сократить на половину прочность безопасности SHA-256, потенциально давая квантовым шахтерам преимущество в решении задач доказательства работы. Это может централизовать шахтерскую мощность, угрожая децентрализованной идеологии Биткойна, хотя корректировка сложности сети, вероятно, смягчит краткосрочные нарушения.
Сценарий worst-case «Q-Day», где квантовый компьютер массово взламывает ECDSA, может затопить рынок украденными Биткойн, подрывая доверие и потенциально обрушивая его цену. Эксперты, такие как Джеймсон Лопп, технический директор Casa, предупреждают, что такое событие может быть катастрофическим, хотя оно остается маловероятным.
Срок: Десятилетие на вздох?
Биткойн имеет время для подготовки. Текущие квантовые компьютеры, такие как Willow от Google, далеки от оцененных 13–300 миллионов кубитов, необходимых для взлома ECDSA в практические сроки. Дорожная карта IBM предполагает несколько тысяч кубитов к 2033 году, что все еще на порядки меньше. Большинство экспертов оценивают квантовую угрозу для Биткойна как по крайней мере на десятилетие вперед, вероятно, в 2030-х годах или позже, учитывая инженерные проблемы создания систем с защитой от сбоев.
Тем не менее, некоторые оптимистичные прогнозы предполагают, что Биткойн может столкнуться с рисками в течение пяти лет, если квантовые достижения значительно опередят ожидания. Эта точка зрения, основанная на утверждениях, таких как оценка Крейга Гидни из Google о взломе RSA с меньшим числом кубитов, является мнением меньшинства и считается маловероятной для более сильной криптографии ECDSA Биткойна. Более актуальной является угроза "собрать сейчас, расшифровать позже", когда противники собирают зашифрованные данные сегодня, такие как данные транзакций из спящих кошельков, для будущей расшифровки, что добавляет срочности в обеспечении безопасности уязвимых адресов.
Стратегии смягчения: создание квантово-устойчивого Биткойна
Сообщество Биткойн активно занимается этими рисками. Вот основные стратегии:
Пост-квантовая криптография (PQC): NIST стандартизирует алгоритмы, устойчивые к квантовым атакам, с 2016 года, с использованием криптографии на основе решеток (например, Dilithium, Falcon) и сигнатур на основе хеширования (например, SPHINCS+, Lamport) в качестве лидеров. Эти алгоритмы основаны на математических задачах, которые квантовые компьютеры с трудом решают.
Мягкие форки и гибридные модели: Переход Биткойна на PQC, вероятно, потребует мягкого форка для внедрения квантово-устойчивых подписей, таких как схемы на основе Шнорра с повышенной безопасностью. Предложения, такие как QuBit, представленные разработчиком Биткойна Хантером Бистом, направлены на интеграцию постквантовых открытых ключей. Гибридные подходы, объединяющие классическую и квантово-устойчивую криптографию, могут обеспечить обратную совместимость в процессе перехода.
Протокол миграции адресов, устойчивых к квантовым атакам (QRAMP): Концептуальные предложения, такие как QRAMP, побуждают пользователей переводить средства с уязвимых адресов P2PK и P2PKH на форматы, безопасные для квантовых компьютеров. Хотя этот вопрос все еще находится на начальной стадии обсуждения и не имеет формальной реализации, такие протоколы могут защитить существующие средства, хотя они могут увеличить размеры транзакций и потребовать консенсуса сообщества.
Лучшие практики для пользователей: Владельцы Биткойн могут снизить риски, избегая повторного использования адресов, используя мультиподписные кошельки и храня активы в холодном хранилище. Эти практики минимизируют экспозицию публичных ключей, что делает кошельки труднее эксплуатируемыми, даже если появятся квантовые возможности.
Общественное Наблюдение: Открытое сообщество Биткойн — это его сила. Инициативы, такие как приз Q-Day от Проекта Одиннадцать, предлагающий 1 BTC любому, кто сможет взломать ключ ECC с помощью алгоритма Шора, испытывают уязвимости и ускоряют внедрение PQC.
Большая картина: Угроза цифровой основе общества
Влияние квантовых вычислений простирается далеко за пределы Биткойна, угрожая криптографическим системам, которые лежат в основе современной жизни. Банковские операции полагаются на RSA и ECC для безопасных транзакций, от денежных переводов до платежей кредитными картами.
Квантовый прорыв может подвергнуть банковские счета и финансовые системы мошенничеству, что потенциально нарушит глобальные рынки. Платежные сети, такие как Visa и Swift, которые обрабатывают триллионы ежегодно, зависят от аналогичной криптографии, и нарушение в «День Q» может остановить транзакции или подорвать доверие потребителей.
Коммуникационные платформы, такие как TLS/SSL для безопасного просмотра, VPN и зашифрованные мессенджеры, такие как Signal, сталкиваются с уязвимостями, что ставит под угрозу утечки данных или наблюдение в беспрецедентных масштабах. Критическая инфраструктура, включая системы здравоохранения, хранящие чувствительные данные пациентов, и правительственные сети, обеспечивающие безопасность секретной информации, также находятся под угрозой.
Масштаб угрозы потрясает. Отчет EY Quantum Approach to Cybersecurity 2023, ссылаясь на исследование Forrester, оценивает вероятность в 50%-70%, что квантовые компьютеры могут сломать текущие криптографические системы в течение 5-30 лет, что подразумевает, что большинство глобальных цифровых транзакций, полагающихся на асимметричную криптографию (например, RSA, ECC), уязвимы. Национальная безопасность Меморандум 10 обязывает федеральные системы США перейти на PQC к 2035 году, что совпадает с графиком разработчиков Биткойн.
В отличие от централизованных систем, которые сталкиваются с бюрократическими задержками, децентрализованное управление Биткойна и рыночная капитализация в 2 триллиона долларов создают уникальные стимулы. Этот огромный "медовый горшок" мотивирует разработчиков разрабатывать решения, устойчивые к квантовым вычислениям, что потенциально устанавливает стандарт для других отраслей. Проекты, такие как QuBit и QRL, демонстрируют, что крипта может прокладывать путь, используя сотрудничество с открытым исходным кодом для развертывания PQC быстрее, чем банки или правительства.
Для инвесторов квантовые риски находятся на радаре. Заявка BlackRock на свой Биткойн ETF (IBIT) на 2025 год отметила квантовые вычисления как долгосрочную проблему, сигнализируя о внимании институциональных инвесторов. Адаптивность Биткойна дает ему преимущество, но переход на PQC может вызвать споры о размере блока, пропускной способности транзакций и обновлениях сети — вопросы, которые исторически разделяли сообщество.
Путь вперед: подготовленность, а не паника
Резилиентность Биткойна заключается в его способности эволюционировать. Криза Y2K показала, что технологические системы могут адаптироваться к экзистенциальным угрозам с координированными усилиями, и квантовый вызов Биткойна не отличается. У сообщества есть окно, вероятно, 10–15 лет или даже дольше, чтобы реализовать решения, устойчивые к квантовым вычислениям. Разработчики закладывают основы, а пользователи могут предпринять немедленные шаги для защиты активов.
Настоящий риск заключается не в квантовых вычислениях, а в самодовольстве. Разработчики Биткойн, вдохновленные стимулом в $2 триллиона, находятся в уникальном положении, чтобы возглавить борьбу за квантово-устойчивую криптографию, потенциально создавая лучшие в своем классе защиты, которые банки, платежные процессоры и правительства могли бы использовать.
Как отметил Дэвид Карвальо из Naoris Protocol, "Сатоши подарил миру новую монетарную систему, но никогда не говорил, что она не может развиваться." Приняв PQC, способствуя консенсусу и оставаясь бдительными, Биткойн сможет пережить квантовый шторм и задать прецедент для квантово-безопасного цифрового мира.
This page may contain third-party content, which is provided for information purposes only (not representations/warranties) and should not be considered as an endorsement of its views by Gate, nor as financial or professional advice. See Disclaimer for details.
Квантовая угроза: борьба Биткойна за обеспечение нашего цифрового будущего
Лиор Шимрон Криптовалюта процветает благодаря передовым технологиям, но квантовые вычисления могут поставить под угрозу криптографические основы, которые защищают Биткойн. По мере ускорения квантовых разработок растут опасения по поводу рисков для блокчейна Биткойна, но угроза выходит далеко за пределы криптовалют. Банковское дело, платежи, связь и другие критически важные отрасли сталкиваются с аналогичными уязвимостями, что делает квантовую устойчивость глобальным обязательством.
Могут ли разработчики Биткойн, стимулированные медом в $2 триллиона, возглавить борьбу за внедрение квантово-стойких защит? Давайте исследуем квантовый ландшафт, оценим его влияние на Биткойн и общество, а также рассмотрим проактивные шаги, предпринимаемые для защиты нашего цифрового будущего.
Квантовый скачок: на каком мы сегодня этапе
Квантовые вычисления больше не являются научной фантастикой. В отличие от классических компьютеров, которые обрабатывают биты как 0 или 1, квантовые компьютеры используют квантовые биты, или кубиты, которые могут существовать в нескольких состояниях одновременно благодаря суперпозиции и запутанности. Это позволяет квантовым машинам решать сложные задачи, такие как взлом криптографических кодов, с беспрецедентной скоростью.
К середине 2025 года квантовые вычисления все еще находятся на стадии подросткового возраста. Чип Willow от Google, процессор на 105 кубит, произвел фурор в 2024 году, снизив уровень ошибок, что является критическим шагом к масштабируемым квантовым системам. IBM стремится к созданию чипа на 1000 кубит к 2026 году и нацеливается на систему с миллионом кубит к началу 2030-х годов. Другие игроки, такие как PsiQuantum, Intel и QuEra Computing, также продвигаются вперед, при этом PsiQuantum нацеливается на создание фотонного чипа с миллионом кубит в аналогичные сроки.
Эти компании, наряду с академическими и правительственными инициативами, способствуют прогрессу, но нам далеко до миллионов отказоустойчивых кубитов, необходимых для взлома надежных криптографических систем, таких как Биткойн.
БОЛЬШЕ ДЛЯ ВАСНациональный институт стандартов и технологий (NIST) оценивает, что квантовые компьютеры, способные угрожать современным криптографическим стандартам, не появятся до 2030-х годов как минимум. Существуют значительные препятствия в исправлении ошибок и стабильности аппаратного обеспечения, что делает практические, крупномасштабные квантовые компьютеры недоступными еще на десятилетие или более.
Риск для Биткойна: Взлом криптографического кода
Безопасность Биткойна опирается на два криптографических столпа: алгоритм цифровой подписи на основе эллиптических кривых (ECDSA) для защиты кошельков и SHA-256 для майнинга и целостности транзакций. Эти методы надежны против классических компьютеров, но квантовые алгоритмы, такие как алгоритмы Шора и Гровера, представляют теоретическую угрозу.
Алгоритм Шора может экспоненциально ускорить разложение больших чисел и задачи дискретного логарифма, что потенциально позволит квантовому компьютеру выводить закрытые ключи из открытых ключей. Это ставит под угрозу кошельки Биткойн, особенно старые адреса Pay-to-Public-Key (P2PK) и повторно используемые адреса Pay-to-Public-Key-Hash (P2PKH), которые раскрывают открытые ключи.
Исследование Deloitte за 2022 год оценило, что 25% предложения Биткойна ( примерно 4 миллиона BTC, стоимостью более 500 миллиардов долларов по текущим ценам ) могут быть уязвимы. Спящие кошельки, такие как те, что приписываются псевдонимному создателю Биткойна Сатоши Накамото, особенно подвержены риску из-за открытых публичных ключей.
Алгоритм Гровера, хотя и менее серьезный, может сократить на половину прочность безопасности SHA-256, потенциально давая квантовым шахтерам преимущество в решении задач доказательства работы. Это может централизовать шахтерскую мощность, угрожая децентрализованной идеологии Биткойна, хотя корректировка сложности сети, вероятно, смягчит краткосрочные нарушения.
Сценарий worst-case «Q-Day», где квантовый компьютер массово взламывает ECDSA, может затопить рынок украденными Биткойн, подрывая доверие и потенциально обрушивая его цену. Эксперты, такие как Джеймсон Лопп, технический директор Casa, предупреждают, что такое событие может быть катастрофическим, хотя оно остается маловероятным.
Срок: Десятилетие на вздох?
Биткойн имеет время для подготовки. Текущие квантовые компьютеры, такие как Willow от Google, далеки от оцененных 13–300 миллионов кубитов, необходимых для взлома ECDSA в практические сроки. Дорожная карта IBM предполагает несколько тысяч кубитов к 2033 году, что все еще на порядки меньше. Большинство экспертов оценивают квантовую угрозу для Биткойна как по крайней мере на десятилетие вперед, вероятно, в 2030-х годах или позже, учитывая инженерные проблемы создания систем с защитой от сбоев.
Тем не менее, некоторые оптимистичные прогнозы предполагают, что Биткойн может столкнуться с рисками в течение пяти лет, если квантовые достижения значительно опередят ожидания. Эта точка зрения, основанная на утверждениях, таких как оценка Крейга Гидни из Google о взломе RSA с меньшим числом кубитов, является мнением меньшинства и считается маловероятной для более сильной криптографии ECDSA Биткойна. Более актуальной является угроза "собрать сейчас, расшифровать позже", когда противники собирают зашифрованные данные сегодня, такие как данные транзакций из спящих кошельков, для будущей расшифровки, что добавляет срочности в обеспечении безопасности уязвимых адресов.
Стратегии смягчения: создание квантово-устойчивого Биткойна
Сообщество Биткойн активно занимается этими рисками. Вот основные стратегии:
Большая картина: Угроза цифровой основе общества
Влияние квантовых вычислений простирается далеко за пределы Биткойна, угрожая криптографическим системам, которые лежат в основе современной жизни. Банковские операции полагаются на RSA и ECC для безопасных транзакций, от денежных переводов до платежей кредитными картами.
Квантовый прорыв может подвергнуть банковские счета и финансовые системы мошенничеству, что потенциально нарушит глобальные рынки. Платежные сети, такие как Visa и Swift, которые обрабатывают триллионы ежегодно, зависят от аналогичной криптографии, и нарушение в «День Q» может остановить транзакции или подорвать доверие потребителей.
Коммуникационные платформы, такие как TLS/SSL для безопасного просмотра, VPN и зашифрованные мессенджеры, такие как Signal, сталкиваются с уязвимостями, что ставит под угрозу утечки данных или наблюдение в беспрецедентных масштабах. Критическая инфраструктура, включая системы здравоохранения, хранящие чувствительные данные пациентов, и правительственные сети, обеспечивающие безопасность секретной информации, также находятся под угрозой.
Масштаб угрозы потрясает. Отчет EY Quantum Approach to Cybersecurity 2023, ссылаясь на исследование Forrester, оценивает вероятность в 50%-70%, что квантовые компьютеры могут сломать текущие криптографические системы в течение 5-30 лет, что подразумевает, что большинство глобальных цифровых транзакций, полагающихся на асимметричную криптографию (например, RSA, ECC), уязвимы. Национальная безопасность Меморандум 10 обязывает федеральные системы США перейти на PQC к 2035 году, что совпадает с графиком разработчиков Биткойн.
В отличие от централизованных систем, которые сталкиваются с бюрократическими задержками, децентрализованное управление Биткойна и рыночная капитализация в 2 триллиона долларов создают уникальные стимулы. Этот огромный "медовый горшок" мотивирует разработчиков разрабатывать решения, устойчивые к квантовым вычислениям, что потенциально устанавливает стандарт для других отраслей. Проекты, такие как QuBit и QRL, демонстрируют, что крипта может прокладывать путь, используя сотрудничество с открытым исходным кодом для развертывания PQC быстрее, чем банки или правительства.
Для инвесторов квантовые риски находятся на радаре. Заявка BlackRock на свой Биткойн ETF (IBIT) на 2025 год отметила квантовые вычисления как долгосрочную проблему, сигнализируя о внимании институциональных инвесторов. Адаптивность Биткойна дает ему преимущество, но переход на PQC может вызвать споры о размере блока, пропускной способности транзакций и обновлениях сети — вопросы, которые исторически разделяли сообщество.
Путь вперед: подготовленность, а не паника
Резилиентность Биткойна заключается в его способности эволюционировать. Криза Y2K показала, что технологические системы могут адаптироваться к экзистенциальным угрозам с координированными усилиями, и квантовый вызов Биткойна не отличается. У сообщества есть окно, вероятно, 10–15 лет или даже дольше, чтобы реализовать решения, устойчивые к квантовым вычислениям. Разработчики закладывают основы, а пользователи могут предпринять немедленные шаги для защиты активов.
Настоящий риск заключается не в квантовых вычислениях, а в самодовольстве. Разработчики Биткойн, вдохновленные стимулом в $2 триллиона, находятся в уникальном положении, чтобы возглавить борьбу за квантово-устойчивую криптографию, потенциально создавая лучшие в своем классе защиты, которые банки, платежные процессоры и правительства могли бы использовать.
Как отметил Дэвид Карвальо из Naoris Protocol, "Сатоши подарил миру новую монетарную систему, но никогда не говорил, что она не может развиваться." Приняв PQC, способствуя консенсусу и оставаясь бдительными, Биткойн сможет пережить квантовый шторм и задать прецедент для квантово-безопасного цифрового мира.