Quantum Computing이 중단됩니까 Bitcoin?

양자 컴퓨팅의 기본 이해

양자 컴퓨팅은 고전적인 컴퓨터에서 달성 할 수없는 속도에서 계산을 수행하기 위해 양자 역학 의 원리를 활용하는 빠르게 진화하는 분야입니다. 비트 (0 및 1)를 사용하는 기존 컴퓨터와 달리, 양자 컴퓨터는 큐 비트를 사용하며, 이는 중첩 으로 인해 여러 상태에 존재할 수 있습니다. 이를 통해 방대한 양의 데이터를 병렬로 처리 할 수있어 클래식 시스템보다 복잡한 문제를 훨씬 빠르게 해결할 수 있습니다.

이 기술의 가장 중요한 영향 중 하나는 Bitcoin의 암호화 프로토콜을 포함하여 많은 디지털 시스템에서 현재 사용되는 암호화 알고리즘을 깨뜨릴 수있는 잠재력에 있습니다. 우려는 RSA 및 ECC (타원 곡선 암호화) 와 같은 특정 유형의 암호화가 많은 수의 시간 내에서 수행 할 수없는 양자 알고리즘 인 Shor의 알고리즘을 사용한 공격에 취약 할 수 있다는 사실에서 비롯됩니다.

Bitcoin이 암호화를 사용하는 방법

Bitcoin는 거래를 확보하고 코인의 소유권을 보장하기 위해 공개 키 암호화 , 특히 타원 곡선 디지털 서명 알고리즘 (ECDSA) 에 크게 의존합니다. 각 Bitcoin 주소는 개인 키 에서 파생되며 비밀로 유지되어야합니다. 누군가가 귀하의 개인 키를 얻으려면 관련 자금을 통제 할 수 있습니다.

Bitcoin의 보안은 현재 기술에서는 실제로 불가능한 것으로 간주되는 공개 키에서 개인 키를 도출하는 계산의 어려움에 달려 있습니다. 그러나 Quantum 컴퓨터는 Shor의 알고리즘을 사용하여 공개 키에서 개인 키를 리버스 엔지니어링하는 이론적 기능을 갖추고있어 완화가 없으면 지갑 보안을 손상시킵니다.

Bitcoin에 대한 양자 컴퓨팅의 현재 위협 수준

현재 ECDSA를 깨뜨릴 수있는 실용적인 양자 컴퓨터는 존재하지 않습니다. 대부분의 기존 양자 기계는 시끄러운 중간 규모의 양자 (NISQ) 장치이므로 Bitcoin에 사용 된 숫자 크기에 대해 Shor 알고리즘을 효과적으로 실행하는 데 필요한 오류 수정 큐 비트 의 수가 부족합니다.

예를 들어, 256 비트 타원 곡선을 끊는 데 수천 개의 논리적 큐빗이 필요하지만 오늘날의 가장 고급 양자 프로세서는 수백 개의 물리적 큐브 만 제공하며 오류 수정 된 오류 수정 된 큐브 만 제공합니다. 따라서 Bitcoin에 대한 즉각적인 위협은 최소이지만 , 쿼터 후 보안에 대한 장기 계획은 신중합니다.

양자 컴퓨터가 파산되면 어떻게 될까요? Bitcoin.

양자 컴퓨터가 성공적으로 파산 한 경우 Bitcoin의 암호화는 다음과 같습니다.

• 공개 키에서 개인 키를 도출하십시오
• 거래를 위조하십시오
• 이중 스펜드 코인

그러나 Bitcoin에는 여러 계층의 보호가 있습니다. 공개 키는 주소에서 거래가 이루어질 때만 공개됩니다. 주소가 자금 만받은 경우 (전송되지 않음) 공개 키는 숨겨져있어 양자 공격이 성공하기가 매우 어렵습니다.

이론적으로 공개 키가 노출되면 양자 공격자는 개인 키를 계산하고 합법적 인 소유자가하기 전에 자금을 쓰려고 시도 할 수 있습니다. 그러나이 시나리오는 실시간 액세스 와 매우 빠른 양자 계산을 모두 가정 할 수 없습니다.

가능한 완화 및 업그레이드

미래의 위협으로부터 보호하기 위해 Bitcoin 커뮤니티는 하드 포크 또는 소프트 포크 업그레이드를 통해 쿼터 후 암호화 알고리즘을 구현할 수 있습니다. 제안 된 대안은 다음과 같습니다.

• 일회성 사용 및 양자 공격에 저항하는 Lamport Signatures
• XMS 및 괄약근+와 같은 해시 기반 서명
• 알려진 양자 알고리즘에 대한 견고성을 제공하는 격자 기반 암호화

이러한 방법은 여전히 ​​연구 개발 중이며이를 통합하려면 Bitcoin에 통합하려면 개발자와 광부들 사이에서 광범위한 테스트와 합의가 필요합니다. 중요하게도, 모든 변화는 뒤로 호환성을 유지하고 네트워크의 분산 된 특성을 방해하지 않아야합니다.

광업 및 작업 증명에 미치는 영향

주요 관심사는 거래 보안 에 관한 것이지만 또 다른 측면은 광업 입니다. Bitcoin은 작업 증명에 대한 SHA-256 해싱 알고리즘을 사용하며, 이는 양자 이점의 대상이기도합니다. 양자 검색 알고리즘 인 Grover의 알고리즘은 이론적으로 유효한 해시를 찾는 데 필요한 시간을 줄일 수 있습니다.

그러나 Grover의 속도를 높이더라도 Bitcoin의 채굴 난이도 조정 메커니즘은 모든 이익에 대응하여 블록 시간이 안정적으로 유지 될 수 있습니다. 따라서, 양자 마이닝 지배력은 양자 하드웨어가 ASIC에 대한 지수 개선을 달성하지 않는 한 가능성이 낮으며, 이는 단기적으로 예상되지 않습니다.

자주 묻는 질문

1. 양자 컴퓨터가 더 빨리 채굴 할 수 있습니까? 양자 컴퓨터는 Grover의 알고리즘을 통해 약간의 효율성 개선을 제공 할 수 있지만 Bitcoin 프로토콜은 채굴 난이도를 자동으로 조정하여 실제로 양자 속도 이점을 무효화 할 수 있습니다.

2. 이미 양자 내성 암호 화폐가 있습니까? 예, 양자 저항 원장 (QRL) 과 같은 새로운 암호 화폐는 미래의 업그레이드를 필요로하지 않고 양자 공격을 견뎌내는 것을 목표로 한 쿼터 후 시그니처 체계로 설계되었습니다.

3. Bitcoin을 새로운 양자 안전 지갑으로 옮겨야합니까? 주요 보안 업데이트 후 핵심 개발자가 조언하지 않는 한, 자금 이동은 불필요하게 위험에 대한 노출을 증가시킵니다. 개인 키가 끊임없는 상태로 유지되고 주소가 재사용되지 않는 한 현재 지갑은 안전합니다.

4. 양자 컴퓨터가 위협 할 때까지 얼마나 걸리나요? Bitcoin. 대부분의 전문가들은 양자 오차 보정 및 큐 비트 확장 성의 지속적인 진전을 가정 할 때 ECDSA를 깨뜨릴 수있는 기능적 대규모 양자 컴퓨터가 최소 10 년 이상 떨어져 있다고 추정합니다.