Ny forskning om kvantdatorer och kryptografi
Ny forskning från kvantdatorföretaget Alice & Bob tyder på att det kan krävas betydligt färre kvantdatorresurser för att bryta kryptografin som skyddar Bitcoin-nätverket än vad som tidigare har trott. Detta ökar brådskan i arbetet med att förbereda kryptovalutan för en post-kvantframtid.
Forskningens resultat
Företaget, med bas i Paris och Boston, meddelade på torsdagen att deras forskare uppskattar att en fel-tolerant kvantdator utrustad med cirka 29 588 fysiska qubits skulle kunna lösa ett 256-bitars elliptiskt kurvkryptografiproblem på bara 61,8 minuter. Det matematiska problemet ligger till grund för de digitala signaturer som används för att auktorisera bitcoin-transaktioner.
Resultaten, som beskrivs i en ny forskningsartikel, tyder också på att 22 593 fysiska qubits skulle kunna bryta RSA-2048-kryptering på cirka 3,14 dagar, vilket är en betydande minskning från tidigare uppskattningar. År 2019 uppskattade forskare att faktorisering av RSA-2048 skulle kräva ungefär 20 miljoner fysiska qubits, medan en reviderad uppskattning från Google Quantum AI förra året sänkte den siffran till under en miljon.
Teknologiska framsteg
Alice & Bob säger att deras senaste beräkningar representerar en ny riktlinje för att minimera kombinationen av kvant hårdvarukrav och bearbetningstid. Forskningen bygger på en specialiserad supraledande teknik känd som kattqubits, som är utformad för att minska vissa kvantfel på hårdvarunivå. Forskarna kombinerade denna metod med mer effektiva felkorrigeringskoder och förbättringar av de matematiska operationer som krävs av Shor’s algoritm, den kvantdatormetod som kan bryta allmänt använda offentliga nyckelkryptografier.
”Uppskattningar av de resurser som behövs för att köra algoritmen har stadigt minskat i takt med att området har utvecklat bättre metoder för felkorrigering och algoritmdesign,” sa Alice & Bobs VD Théau Peronnin i ett uttalande.
Konsekvenser för Bitcoin
För Bitcoin kretsar konsekvenserna kring dess elliptiska kurv digitala signatursystem, som gör det möjligt för användare att visa ägande av medel. En tillräckligt kraftfull kvantdator skulle potentiellt kunna beräkna privata nycklar från exponerade offentliga nycklar, vilket skulle möjliggöra för angripare att generera obehöriga signaturer och stjäla kryptovaluta.
Alice & Bobs uppskattade en-timmesattack skulle fortfarande överstiga Bitcoins ungefär 10-minuters genomsnittliga blockintervall, vilket begränsar den omedelbara praktiska möjligheten att attackera vanliga transaktioner medan de väntar på bekräftelse. Dock skulle mynt kopplade till redan exponerade offentliga nycklar kunna stå inför ett mer allvarligt hot, eftersom angripare inte nödvändigtvis skulle behöva slutföra beräkningen innan nästa block.
Framtida utmaningar och rekommendationer
Alice & Bob uppmanade organisationer att börja anta post-kvant kryptografiska skydd snarare än att vänta på en fungerande kvantattack. För Bitcoin, där förändringar kräver omfattande teknisk granskning och bred nätverkskoordinering, kan de krympande uppskattningarna göra förberedelser allt viktigare, även om den praktiska ankomsten av en kryptografiskt kapabel kvantdator förblir osäker.
Tidigare uppskattningar tyder på att cirka 6,9 miljoner BTC kan stå inför potentiell exponering eftersom de motsvarande offentliga nycklarna redan har avslöjats. Att ersätta Bitcoins befintliga signaturteknologi skulle introducera betydande komplikationer, inklusive större transaktionsdata krav, kompatibilitetsproblem med befintliga plånböcker och den svåra frågan om hur man skyddar mynt som hålls i inaktiva eller otillgängliga adresser.
