Становится ли защита вашего кошелька слабее с каждым днем?

Многие наслышаны о том, что день ото дня человечество помимо гэмблинга занято разработкой квантовых компьютеров и созданием мощнейших вычислительных мощностей. И в самом деле, мощности, которые квантовые компьютеры смогут предложить, являются крайне опасными для классической криптографии. Разбираем, как они работают и действительно ли опасны.

Как работает квантовый компьютер?

Мы знаем из школьного курса информатики, что обычные компьютеры оперируют битами, то есть, нулями и единицами. Квантовые компьютеры оперируют кубитами. Сам по себе кубит — величина, которая может быть одновременно как нулем, так и единицей. Например, монетка для обычного компьютера является орлом или решкой в зависимости от того, как она упала. Для квантового она будет скорее вращающейся, нежели статичной, и, как упоминалось, находится в двух состояниях одновременно. Это описывается волновой функцией Шредингера, и упрощено лишь для понимания. Кстати, на этом не всё. Данная модель переходит к вычислениям, которые компьютеры производят. Если обычный обрабатывает информацию последовательно, то квантовый — одновременно. Соответственно, при факторизации больших чисел или переборе приватных ключей это даёт невероятное преимущество.

Всё не так просто и состоит не только из нуля и единиц. Существует такое понятие, как квантовая запутанность. Это — состояние, в котором несколько кубитов становятся настолько связанными друг с другом, что изменение состояния одного кубита непременно влияет на состояние другого, даже если они находятся на огромном расстоянии. Это подтверждает то, что они работают, как единая система.

Несмотря на все предположения и расчеты в отношении квантовых компьютеров, в реальности они существуют лишь в виде набросков, и недостаточно мощны. IBM изобрели компьютер со 100 кубитами, а Google — с 53. Кстати, он справился с задачей, которую обычный компьютер решал бы тысячи лет. По некоторым заявлениям, Китай является одной из наиболее развитых стран, имеющих собственные разработки квантовых компьютеров. В любом случае, в настоящий момент они скорее безопасны, чем нет — для реальных взломов приватных ключей необходимо от 4-5 тысяч кубитов, в то время как актуальные вычислительные мощности значительно слабее.

А как защититься в будущем?

На днях, в Колорадо создали генератор случайных чисел для защиты от потенциальных взломов блокчейна. Система CURBy, которая разработана университетом, является основой для создания физически рандомных чисел, которые генерируются при помощи квантовых технологий. Как мы помним, кубиты в квантовых компьютерах связаны. CURBy работает таким же образом — эта система поляризует фотоны, чтобы получить абсолютно непредсказуемые и неповторимые значения. Эти значения впоследствии фиксируются в хеш-цепочке по аналогии с блокчейном, где каждый новый блок связан с предыдущим и защищен. Таким образом, случайность действительно случайна, имеет иммунитет к квантовым компьютерам и является публично проверяемой системой.

Понравился разбор? Подписывайтесь на канал, ставьте лайк, заходите в чат👇

🧑‍🚀 Канал | Чат | Обменник