Esteu aquí per aprendre sobre la batalla de la cadena de blocs i la informàtica quàntica? Si ho feu, heu arribat al lloc correcte.
Vivim en un món de creixement extraordinari. Des d’Internet fins al blockchain, hem vist un creixement sense precedents en les darreres tres dècades.
Amb l’arribada de la informàtica, ara tenim les eines per fer tasques complexes en qüestió de segons, ja sigui calculant la ruta d’un avió o predint el temps.
Coneix la informàtica quàntica: la següent etapa del creixement de la potència computacional que pot donar als humans més potència computacional per entendre l’univers que ens envolta.
En aquest tema, tractarem la cadena de blocs i la informàtica quàntica, les seves relacions, com s’impacten entre ells i molt més!
Blockchain vs Quantum Computing
Introducció: entendre la premissa bàsica
La premissa de la comparació comença amb la característica principal de blockchain, és a dir, la seguretat. Blockchain es presenta com una de les xarxes més segures que hi ha. És per dos motius; principalment, un és el seu caràcter descentralitzat i l’altre són els algoritmes criptogràfics que s’utilitzen per protegir les dades amb finalitats de xifratge i desxifratge.
Ara, amb la informàtica quàntica, les coses poden ser complexes. Quan es tracta d’algoritmes criptogràfics, es dissenyen d’acord amb les limitacions computacionals actuals de les màquines més potents que hi ha. No obstant això, amb la informàtica quàntica, tot canviarà.
Els ordinadors quàntics són molt més ràpids i poden fer que els sistemes contemporanis basats en cadenes de blocs tinguin dificultats a l’hora de mantenir la seguretat de les dades.
Per obtenir una millor comprensió, intentem comprendre en profunditat la informàtica quàntica.
Comprensió de la informàtica quàntica i què aporta a la taula
La informàtica quàntica es basa en la física. La física, a tot el món, ha treballat dur en les darreres tres dècades per fer dels ordinadors quàntics una possibilitat.
En resum, un ordinador quàntic utilitza els principis de la mecànica quàntica. Actualment, els ordinadors quàntics segueixen funcionant i estem a punt de ser una realitat molt aviat. No obstant això, quan ho fa, pot afectar la manera com assegurem els nostres sistemes, especialment blockchain.
Què són els qubits?
En un escenari d’informàtica quàntica, els bits s’utilitzen per emmagatzemar informació. Tradicionalment, els bits només poden tenir dos estats, 0 i 1. En el cas de la informàtica quàntica, s’utilitzen bits quàntics (Qubits). Aquests qubits poden ser 1 o 0 alhora. Aquest fenomen es coneix com a superposició, la qual cosa fa que els ordinadors quàntics tornin bojos ràpidament!
El viatge dels qubits va començar el 1998 quan Oxford, MIT, IBM i altres van poder treballar amb només dos qubits. Ara mateix, el límit ha arribat als 72 qubits.
Fins i tot llocs de tecnologia líder, inclosos The Verge, mostra un gran interès per com canviarà el món de la informàtica. Segons els mitjans de comunicació, encara hi ha temps abans que la computació quàntica pugui finalment començar a funcionar.
D’on prové la potència computacional?
Un altre concepte interessant que defineix la informàtica quàntica és l’entrellat. Succeeix quan dues partícules s’enreden entre si: l’entrellat resulta en dues partícules que romanen en el mateix estat. Si un canvia, l’altre també pot canviar segons l’estat de l’altre.
La distància entre ells no importa i cadascun d’ells reflectirà l’estat de l’altra partícula. Això és el que fa que els informàtics estiguin entusiasmats amb la informàtica quàntica. Ara mateix, les empreses estan treballant molt per augmentar el nombre de qubits.
El repte darrere de crear un ordinador quàntic
Els ordinadors quàntics són fascinants però són igual de difícils de mantenir. L’estat de superposició dóna rendiment, però no és estable. Per fer-los estables i gestionar-los correctament, els físics apliquen molts mètodes, inclosos els feixos de microones o làser, mantenen la temperatura o asseguren que cap tipus d’interfície interactuï amb l’entorn de treball..
Amb una tolerància tan baixa al medi ambient, els ordinadors quàntics són difícils de mantenir. Una lleugera diferència en un dels elements pot fer caure tota l’operació. El procés mitjançant el qual es produeix la dissipació es coneix com a decoherència.
En termes senzills, com més estables siguin els qubits, més potència de càlcul es genera. No obstant això, a mesura que augmentem el nombre de qubits, l’entorn es torna més inestable i difícil de mantenir.
Vam començar amb només dos qubits i ara hem arribat als 72 qubits, que gestiona Google.
Com es relacionen Blockchain i Quantum Computing? Blockchain vs Quantum Computing
Les tecnologies actuals són interdependents entre si. Prenguem, per exemple, la intel·ligència artificial: té un paper crucial quan es tracta d’IoT. De la mateixa manera, també podem dir que la informàtica quàntica pot tenir impactes importants sobre la cadena de blocs.
Blockchain és coneguda per la seva seguretat. Segons Deloitte, més del 84% de les empreses esperen que blockchain ofereixi una millor seguretat quan es tracta de sistemes informàtics convencionals. Les funcions úniques de Blockchain el converteixen en un gran candidat per assegurar qualsevol sistema empresarial. Les funcions clau que respalden la seva funció de seguretat inclouen la descentralització, la capacitat d’automatitzar transaccions amb contractes intel·ligents, l’ús adequat del consens i la capacitat de procedir dels actius.
No obstant això, els problemes es produeixen a l’hora d’implementar la seguretat a les xarxes blockchain. Dóna immutable i transparència, però no és a prova.
Debilitat en la seguretat de Blockchain
Quan es tracta de blockchain i informàtica quàntica, podem trobar algunes debilitats relacionades amb blockchain.
Blockchain treballa sobre la idea de nodes connectats que poden interactuar entre ells per prendre decisions crítiques. La manca d’una entitat centralitzada obre moltes possibilitats. Per garantir que la cadena de blocs segueix sent segura, s’implementen molts protocols, inclòs l’algorisme de consens. Aquests algorismes de consens asseguren que tota la xarxa sigui resistent a la falsificació.
Tot i això, això no vol dir que el blockchain sigui piratejable. Una de les maneres més populars de piratejar una xarxa blockchain és prendre el control del 51% dels nodes. En fer-ho, l’hacker pot confirmar transaccions falses a la xarxa, fer dues despeses i robar molta informació o criptografia..
La generació actual de xarxes blockchain és capaç de defensar l’atac del 51% la majoria de les vegades, però pot fallar quan entra la informàtica quàntica.
Els altres tipus d’atacs inclosos els següents
- Atac Sybil: una manera d’inundar la xarxa amb nodes controlats per una entitat
- atac d’encaminament: encaminament dels nodes a través de diferents ISP
- Atac DDoS: sobrecarrega tota la xarxa i, finalment, éssers humans que poden utilitzar vulnerabilitats de la xarxa o explotacions no descobertes al seu avantatge.
Funcions unidireccionals
La generació actual de la cadena de blocs utilitza els codis unidireccionals. Això significa que són funcions matemàtiques unidireccionals.
Per tant, per a un ordinador convencional, és fàcil calcular-lo unidireccionalment, però és impossible fer-ho al revés. Això fa que l’ús d’aquestes funcions matemàtiques unidireccionals sigui tan útil. En resum, els ordinadors actuals són capaços de generar signatures digitals per motius de seguretat, però obtenir la clau o invertir-la és força impossible.
Per entrar en perspectiva, posem l’exemple dels nombres primers. Podeu multiplicar els nombres primers de manera eficient, però si voleu trobar els factors primers de dos productes de nombres primers, seria difícil. Aquesta doble naturalesa de les matemàtiques facilita la generació de signatures digitals per a blockchain i, a continuació, els usuaris poden utilitzar-les amb finalitats d’autenticació.
Per a un pirata informàtic, això vol dir invertir l’equació, cosa que és absolutament impossible fer amb els ordinadors actuals. A més, aquestes funcions unidireccionals són eficients per generar funcions de hash que després es poden utilitzar per verificar blocs acabats d’afegir a un llibre major. Si un hacker modifica el contingut, el hash no coincidirà i la xarxa descartarà la informació del bloc. L’única manera de piratejar en aquest cas és trobar el valor de hash amb un bloc – i requeriria invertir la funció.
Per entendre la complexitat, posem un exemple.
Si un ordinador resol bilions de tecles per segon, encara trigarà a fer-ho 785 milions de càlculs per arribar a la solució. Amb el temps, resulta en 14.000 milions d’anys.
Manca d’algoritmes criptogràfics a prova de quantia? Està condemnat a Crypto?
Hi ha una manca clara d’algoritmes criptogràfics a prova de quantia que utilitzen les solucions blockchain. Els algorismes criptogràfics o algorismes de consens actuals només tenen en compte la potència computacional actual. Tanmateix, pot ser que no sigui el cas de totes les solucions de blockchain.
NEO, per exemple, utilitza algorismes de prova quàntica. El seu enfocament és construir per al futur i escollir algoritmes que puguin suportar l’enorme poder computacional de la informàtica quàntica quan arribi..
Tot i això, és massa aviat per saber si la solució de criptografia o blockchain es veurà obstaculitzada. Com que la cadena de blocs encara està en fase inicial, és clar que és possible establir una solució adequada. També hem d’entendre que la informàtica quàntica també està en fase inicial i que requeriria molta feina per convertir-se en realitat.
Però, què passa si de sobte un país o una organització crea un potent ordinador quàntic? Si ho fan, la solució actual de blockchain ha de mitigar el problema mitjançant el desplegament del mètode de xifratge resistent a la quantitat. Ja hi ha mètodes de xifratge que sí resistent quàntic.
Vivim en una era de la informació on tot és possible. El concepte de seguretat és específic del temps, i ens remuntem a la història, ningú no pensava que el codi de l’enigma es pogués trencar. L’escenari de blockchain postquàntic pot canviar dràsticament en el futur.
La informàtica quàntica trencarà Bitcoin? Blockchain és vulnerable a la informàtica quàntica?
Ara, passem al bitcoin. Bitcoin és la criptografia número u que hi ha. El seu èxit determina l’èxit del mercat, els sentiments que l’envolten i el futur de la criptografia. Si el bitcoin falla, hi podria haver un impacte a llarg termini a tot el mercat. No obstant això, ho farà?
De moment, és difícil dir què passarà. Tanmateix, si agafeu l’últim equip Quantum, Bitcoin està assegut amb seguretat. Encara hi ha possibilitats que les coses puguin anar malament en el futur i hauríem d’estar preparats per a això.
A l’article escrit per Jack Matier, explica com el nou ordinador quàntic d’IBM no afectarà la cadena de blocs, però també reitera que les coses poden canviar en el futur. Discuteix l’ordinador quàntic comercial d’IBM (un equip de 20 qubit) i fa algunes matemàtiques per demostrar que el bitcoin encara és segur.
Segons ell, un ordinador de 20 qubit pot assolir 2 ^ 20 càlculs similars als anuncis de portàtils disponibles ara. Fins i tot els serveis tradicionals de càlcul al núvol poden fer un servei de càlcul 2 ^ 40, gairebé el doble de l’ordinador quàntic comercial d’IBM.
L’ordinador quàntic pot assolir una velocitat increïblement alta. Qualsevol equip amb càlcul 2 ^ 80 pot començar a representar una amenaça. Però l’amenaça real comença quan els ordinadors quàntics arriben als 2 ^ 3000 de càlcul. En aquest moment serà capaç d’executar l’algoritme de Shor, que pot trencar el xifratge ECDSA 256 més popular que utilitza el bitcoin.
La solució és desenvolupar de manera proactiva xifratge que pugui suportar una brutal potència de càlcul que presenten els ordinadors quàntics.
Solucions a prova de Quantum
Les solucions de blockchain o llibre major ja estan en camí de solucionar el problema. Per exemple, el protocol BlockDAG ja afirma que són resistents als ordinadors quàntics. Utilitza el protocol d’enredos, cosa que la fa resistència quàntica.
Un altre exemple és la cadena de blocs NEO.
Finalment, les xarxes privades poden ser la resposta a l’energia bruta dels ordinadors quàntics. Com que l’accés a la cadena de blocs és privat, els propietaris poden controlar qui hi pot accedir. També vol dir que els ordinadors quàntics no poden funcionar a l’entorn, ja que no es podrà accedir a cap clau pública.
Conclusió
Això ens condueix al final del nostre article sobre informàtica quàntica i blockchain. Llavors, què en penseu sobre la cadena de blocs i la informàtica quàntica? Creieu que es veurà molt afectat el blockchain? Si és així, com? Comenta a continuació i fes-nos-ho saber.