Kako se prihvaćanje kriptovaluta ubrzalo početkom 2020-ih, blockchain je postao trendovska tema u vijestima. Godine 2023. umjetna inteligencija ukrala je tehnološko središte pozornosti. Što je sljedeće? Svjedočimo još jednoj tehnološkoj revoluciji koja se sprema s kvantnim računarstvom, koje će imati značajniji utjecaj od blockchaina i umjetne inteligencije.
Novosti iz svijeta kvantnog računarstva počele su izazivati medijske valove krajem 2023. Samo po sebi, kvantno računarstvo će promijeniti cijelu klasičnu računalnu infrastrukturu kakvu poznajemo. U kombinaciji s umjetnom inteligencijom, imat će utjecaj koji većina nas još ne može ni zamisliti.
Što to znači za blockchain, tehnologiju koja funkcionira isključivo na temelju klasičnog računarstva? Prije nego što odgovorimo na to, potrebno nam je podsjetiti se na kvantno računarstvo i zašto je ono važno.
Što je kvantna mehanika i računarstvo?
Kvantna mehanika je temeljna teorija u fizici koja opisuje ponašanje materije i energije na atomskoj i subatomskoj razini.
Tijekom posljednjih 100 godina, ljudi su stekli pouzdano razumijevanje kako svijet funkcionira od vidljive do atomske razine. Međutim, materija se ponaša drugačije na subatomskoj razini, gdje su čestice manje od atoma.
Kvantno računarstvo koristi kvantnu mehaniku za izvođenje operacija na podacima. Bez kvantnog računarstva nemamo pouzdan način da promatramo što se događa na subatomskoj (kvantnoj) razini.
S obzirom na to da se prirodni svijet, od svemira do prirode i ljudskog tijela, u osnovi oslanja na ono što se događa na kvantnoj razini, nedostatak uvida u kvantne procese predstavlja ogromnu slijepu točku u trenutnoj bazi znanja čovječanstva.
Po čemu se kvantno računarstvo razlikuje od klasičnog računarstva
Kvantno računarstvo se fundamentalno razlikuje od klasičnog računarstva. Klasično računarstvo je binarno i oslanja se na bitove u jednom od dva stanja (0 ili 1).
Kvantni bitovi ili kubiti ne samo da mogu postojati u više stanja, već to mogu činiti istovremeno. Ova dualnost eksponencijalno povećava količinu informacija koje sustav može analizirati. Kvantna računala mogu analizirati ogromne količine podataka mnogo brže od postojećih sustava.
Fizičar dr. Michio Kaku koristi primjer miša koji prolazi kroz labirint kako bi na drugom kraju dobio komad sira kako bi se razumjela temeljna razlika između performansi kvantnih računala i klasičnih računala.
Kao što znate, labirint ima nekoliko opcija za miša, ali samo jedna je ispravan put koji vodi do sira. Klasični računalni sustav bi mapirao svaku opciju pojedinačno, na kraju stižući do puta koji vodi do sira.
Kvantno računalo mapira sve mogućnosti istovremeno, trenutno koristeći ispravan put. Ovo interaktivni članak iz Financial Timesa također radi fantastičan posao istražujući razlike između klasičnog i kvantnog računarstva.
Ključni principi kvantnog računarstva
Kvantna mehanika je vrlo tehnička. Većina ljudi ne razumije matematiku koja stoji iza principa, i to je u redu. Ne morate znati kako sve funkcionira da biste shvatili osnovne principe.
Kubiti: Za razliku od klasičnih bitova, kubiti mogu biti u stanju 0, 1 ili bilo kojoj kvantnoj superpoziciji tih stanja. Ova vrsta omogućuje kvantnim računalima istovremenu obradu ogromnih količina informacija, eksponencijalno povećavajući njihovu potencijalnu računalnu snagu.
Superpozicija: Ovaj princip omogućuje kubitima da istovremeno postoje u više stanja, za razliku od klasičnih bitova koji su ili 0 ili 1. Princip superpozicije je razlog zašto kvantna računala mogu istovremeno izvoditi mnoge izračune, nudeći potencijalno ogromne prednosti u brzini za specifične probleme.
Isprepletenost: Kvantno ispreplitanje je fenomen u kojem se kubiti međusobno povezuju, a stanje jednog kubita može ovisiti o stanju drugog, bez obzira na to koliko su udaljeni. Ova međusobna povezanost važna je jer omogućuje brzu obradu informacija i ključna je za snagu kvantnog računarstva.
Kvantni algoritmi: Kvantna računala koriste različite algoritme za iskorištavanje superpozicije i prepletenosti.
Primjena: Kvantno računarstvo ima potencijal revolucionirati razna područja rješavanjem složenih problema koji su trenutno nerješivi za klasična računala. To uključuje kriptografiju, otkrivanje lijekova, optimizaciju velikih sustava poput lanaca opskrbe, financijsko modeliranje i rješavanje složenih znanstvenih problema.
Prednosti i prijetnje kvantnog računarstva
Jedna značajna prednost kvantnog računarstva je brže rješavanje složenih problema od tradicionalnih računala. Grafikon u nastavku prikazuje jednu procjenu koliko će kvantno računarstvo biti brže u odnosu na klasično računarstvo.
Na primjer, neka područja medicinskih istraživanja su naišla na zastoj s klasičnim računalima. Kvantno računarstvo pružit će nove uvide u istraživanje raka koje znanstvenici ne mogu postići klasičnim računarstvom.
u klimatskih promjena areni, može ubrzati razvoj obnovljivih izvora energije, poboljšati modele predviđanja vremena i pomoći u smanjenju emisija u automobilskoj i brodarskoj industriji.
Međutim, kvantno računarstvo donosi i značajne prijetnje, posebno u kibernetičkoj sigurnosti. Stručnjaci kažu da bi kvantna računala mogla probiti sve trenutne kriptografske protokole, čineći velik dio današnje enkripcije zastarjelim i predstavljajući značajan rizik za sigurnost podataka u raznim sektorima, uključujući obranu, financije, vladu i zdravstvo.
To nas dovodi do pitanja kvantnog računarstva u budućnosti blockchaina. Ili bolje rečeno, ima li blockchain mjesto u budućnosti kojom dominira kvantno računarstvo?
Kvantno računarstvo i blockchain
Zbog oslanjanja blockchaina na kriptografiju, kvantno računarstvo predstavlja potencijalni izazov za sigurnost blockchaina. Evo pregleda kako bi kvantno računarstvo moglo utjecati na blockchain:
Ranjivost kriptografije
Sigurnost trenutne blockchain tehnologije uvelike ovisi o kriptografskim algoritmima koje je klasičnim računalima računalno teško probiti.
Kvantna računala koja izvode složene izračune učinkovitije od klasičnih računala potencijalno bi mogla probiti ove kriptografske algoritme.
Utjecaj na Bitcoin i ostale kriptovalute
Kvantno računanje moglo bi posebno ugroziti kriptovalute s dokazom rada (PoW) poput Bitcoina. Kvantna računala mogla bi puno brže riješiti PoW probleme i poremetiti ekonomiju rudarenja kriptovaluta.
Sigurnost korisničkih ključeva je također ugrožena. Kvantna računala bi teoretski mogla izvući privatni ključ korisnika iz njegovog javnog ključa.
Napredak blockchaina u kvantno otpornim algoritmima i kriptografiji
Prijetnja koju predstavlja kvantno računarstvo dovela je do rastućeg interesa blockchain zajednice za razvoj kvantno otpornih ili postkvantnih kriptografskih algoritama koji su sigurni od kvantnih napada. To uključuje poboljšane kriptografske tehnike, temeljne protokole i promjene mrežne strukture.
Nacionalni institut za standarde i tehnologiju (NIST) je radi na standardizacija postkvantne kriptografije, koja će voditi usvajanje kvantno otpornih kriptografskih algoritama u blockchainu i drugim industrijama. Neki drugi napori su u pripremi:
- Zaklada kvantno otporne knjigeRazvoj i promicanje standarda otpornih na kvantne metode. NIST je također preporučio Stateful sheme potpisa temeljene na hashu, uključujući XMSS, koje koristi Quantum Resistant Ledger.
- Kvantni blockchain savezRad na razvoju i promicanju kvantno otpornih standarda.
- Međuamerička razvojna banka, IDB laboratorij, LACChain, Cambridge Quantum Computing (CQC) i Tecnológico de Monterrey: Rad na identificiranju i uklanjanju kvantnih prijetnji u blockchain mrežama.
- JOTAPopularno za implementaciju nekih potpisa temeljenih na hashu.
- HyperCash (HC)Kvantno otporna kriptovaluta.
Iako kvantno računarstvo predstavlja potencijalne rizike za sigurnost blockchaina, posebno u vezi s kriptografskim algoritmima, blockchain zajednica je svjesna tih izazova i radi na rješenjima. Razvoj kvantno otpornih tehnologija osigurat će dugoročnu sigurnost i održivost blockchain sustava u eri kvantnog računarstva.
Kretanje naprijed
Napredak kvantnog računarstva je u točki u kojoj nije pitanje hoće li, već kada će se tehnologija izvući iz istraživačkih laboratorija i postati šira. Ali koliko će vremena trebati? Istraživači već nekoliko godina govore da smo desetljećima udaljeni od funkcionalnih kvantnih računala.
Trenutna kvantna računala su osjetljiva i ugrožena nizom čimbenika okoline. Zahtijevaju radnu temperaturu što bližu apsolutnoj nuli. Jednostavan staromodni nestanak struje može uzrokovati kvantni slom. Zemljino magnetsko polje i lokalno zračenje također povećavaju stopu pogrešaka u izračunima kvantnih računala.
Međutim, kao što smo vidjeli s umjetnom inteligencijom, tehnološki proboji su dinamični, a njihov vremenski okvir se ubrzava. U lipnju 2023. papir Istraživači IBM-a i UC Berkeleyja pokazali su da čak i trenutno nesavršena kvantna računala mogu pružiti relevantne prednosti koje nadilaze današnja klasična računala.
Osim u filmovi, vaša kriptovaluta je vjerojatno sigurna od kvantnog hakerskog napada u doglednoj budućnosti.
Za kripto investitore, neposrednija prijetnja duševnom miru! Ako ulažete u kriptovalute, ZenLedger vam može pomoći da brzo izračunate poreze na kriptovalute i pronađete prilike za uštedu novca i pametnije trgovanje.
Započnite besplatno odmahili saznajte više o našim profesionalno pripremljeni porezni planovi!
Odricanje od odgovornosti: Ovaj materijal pripremljen je isključivo u informativne svrhe i nije namijenjen pružanju poreznih, pravnih ili financijskih savjeta. Prije bilo kakve transakcije trebali biste se posavjetovati sa svojim poreznim, pravnim i računovodstvenim savjetnicima.
