Kriptovaliutų naudojimui sparčiai augant 2020-ųjų pradžioje, blokų grandinė tapo populiaria naujienų tema. 2023 m. dirbtinis intelektas (DI) užvaldė technologijų dėmesį. Kas toliau? Matome kitą technologinę revoliuciją, kylančią dėl kvantinių skaičiavimų, kurie turės didesnį poveikį nei blokų grandinė ir DI.
Kvantinių skaičiavimų pasaulio naujienos žiniasklaidoje pradėjo kelti ažiotažą 2023 m. pabaigoje. Vien kvantiniai skaičiavimai pakeis visą mums žinomą klasikinę skaičiavimo infrastruktūrą. Kartu su dirbtiniu intelektu jie turės tokį poveikį, kokio dauguma mūsų dar net negalime įsivaizduoti.
Ką tai reiškia blokų grandinei – technologijai, kuri veikia remiantis klasikiniais skaičiavimo pagrindais? Prieš atsakydami į tai, turime prisiminti kvantinių skaičiavimų subtilybes ir jų svarbą.
Kas yra kvantinė mechanika ir skaičiavimas?
Kvantinė mechanika yra pagrindinė fizikos teorija, apibūdinanti materijos ir energijos elgesį atominiame ir subatominiame lygmenyse.
Per pastaruosius 100 metų žmonės įgijo patikimą supratimą apie tai, kaip veikia pasaulis nuo stebimo iki atominio lygmens. Tačiau materija elgiasi kitaip subatominiame lygmenyje, kur dalelės yra mažesnės už atomus.
Kvantiniai skaičiavimai naudoja kvantinę mechaniką operacijoms su duomenimis atlikti. Be kvantinių skaičiavimų neturime patikimo būdo stebėti, kas vyksta subatominiame (kvantiniame) lygmenyje.
Atsižvelgiant į tai, kad gamtinis pasaulis – nuo kosmoso iki gamtos ir žmogaus kūno – iš esmės priklauso nuo to, kas vyksta kvantiniu lygmeniu, kvantinių procesų neįžvalga yra didžiulė akloji dėmė dabartinėje žmonijos žinių bazėje.
Kuo kvantinė kompiuterija skiriasi nuo klasikinės kompiuterijos
Kvantiniai skaičiavimai iš esmės skiriasi nuo klasikinių skaičiavimų. Klasikiniai skaičiavimai yra dvejetainiai ir remiasi bitais, esančiais vienoje iš dviejų būsenų (0 arba 1).
Kvantiniai bitai arba kubitai gali ne tik egzistuoti keliose būsenose, bet ir tai daryti vienu metu. Šis dualumas eksponentiškai padidina informacijos, kurią sistema gali analizuoti, kiekį. Kvantiniai kompiuteriai gali analizuoti didžiulius duomenų kiekius daug greičiau nei esamos sistemos.
Fizikas dr. Michio Kaku naudoja pavyzdį pelės, einančios per labirintą, kad kitame gale rastų sūrio gabalėlį, pavyzdys, padedantis suprasti esminį kvantinių ir klasikinių kompiuterių našumo skirtumą.
Kaip žinote, labirinte pelė turi keletą variantų, bet tik vienas yra teisingas kelias, vedantis prie sūrio. Klasikinė skaičiavimo sistema kiekvieną variantą atvaizduotų atskirai ir galiausiai gautų kelią, vedantį prie sūrio.
Kvantinis kompiuteris vienu metu susieja visas galimybes, akimirksniu naudodamas teisingą kelią. Tai interaktyvus straipsnis „Financial Times“ straipsnis taip pat puikiai nagrinėja klasikinių ir kvantinių skaičiavimų skirtumus.
Pagrindiniai kvantinio skaičiavimo principai
Kvantinė mechanika yra labai techninė. Dauguma žmonių nesupranta matematikos, slypinčios už principų, ir tai normalu. Nebūtina žinoti, kaip viskas veikia, kad suprastum pagrindinius principus.
Kubitai: Skirtingai nuo klasikinių bitų, kubitai gali būti 0, 1 arba bet kurioje šių būsenų kvantinėje superpozicijoje. Šis tipas leidžia kvantiniams kompiuteriams vienu metu apdoroti didžiulius informacijos kiekius, eksponentiškai padidinant jų potencialią skaičiavimo galią.
Superpozicija: Šis principas leidžia kubitams egzistuoti keliose būsenose vienu metu, kitaip nei klasikiniams bitams, kurie yra arba 0, arba 1. Superpozicijos principas yra priežastis, kodėl kvantiniai kompiuteriai gali atlikti daug skaičiavimų vienu metu, o tai suteikia potencialiai milžinišką greičio pranašumą sprendžiant konkrečias problemas.
Susipainiojimas: Kvantinis susietumas yra reiškinys, kai kubitai susijungia, ir vieno kubito būsena gali priklausyti nuo kito kubito būsenos, nesvarbu, kiek toli jie yra vienas nuo kito. Šis sujungimas yra svarbus, nes leidžia greitai apdoroti informaciją ir yra esminis kvantinių skaičiavimų galios veiksnys.
Kvantiniai algoritmai: Kvantiniai kompiuteriai naudoja skirtingus algoritmus, kad išnaudotų superpoziciją ir susietumą.
Programos: Kvantiniai skaičiavimai turi potencialą revoliucionizuoti įvairias sritis, spręsdami sudėtingas problemas, kurių šiuo metu klasikiniai kompiuteriai negali išspręsti. Tai apima kriptografiją, vaistų atradimą, didelių sistemų, tokių kaip tiekimo grandinės, optimizavimą, finansinį modeliavimą ir sudėtingų mokslinių problemų sprendimą.
Kvantinių skaičiavimų privalumai ir grėsmės
Vienas reikšmingų kvantinių skaičiavimų privalumų yra tai, kad sudėtingos problemos sprendžiamos greičiau nei tradiciniai kompiuteriai. Žemiau pateiktoje diagramoje pavaizduotas vienas iš įverčių, kiek greitesni bus kvantiniai skaičiavimai, palyginti su klasikiniais skaičiavimais.
Pavyzdžiui, kai kuriose medicinos tyrimų srityse susidūrė su sunkumais diegiant klasikinius kompiuterius. Kvantiniai skaičiavimai suteiks naujų įžvalgų apie vėžio tyrimus, kurių mokslininkai negali pasiekti naudodami klasikinius kompiuterius.
Lauke klimato kaita arenoje tai gali paspartinti atsinaujinančiosios energijos plėtrą, pagerinti orų prognozavimo modelius ir padėti sumažinti išmetamųjų teršalų kiekį automobilių ir laivybos pramonėje.
Tačiau kvantiniai skaičiavimai kelia ir didelių grėsmių, ypač kibernetinio saugumo srityje. Ekspertai teigia, kad kvantiniai kompiuteriai gali nulaužti bet kokius dabartinius kriptografinius protokolus, todėl daugelis šiandieninio šifravimo metodų tampa pasenę ir kelia didelę grėsmę duomenų saugumui įvairiuose sektoriuose, įskaitant gynybą, finansus, vyriausybę ir sveikatos apsaugą.
Tai veda prie klausimo apie kvantinius skaičiavimus blokų grandinės ateityje. Arba, tiksliau sakant, ar blokų grandinė turi vietą ateityje, kurioje dominuoja kvantiniai skaičiavimai?
Kvantinė kompiuterija ir blokų grandinė
Dėl blokų grandinės priklausomybės nuo kriptografijos, kvantiniai skaičiavimai kelia potencialų iššūkį blokų grandinės saugumui. Štai apžvalga, kaip kvantiniai skaičiavimai gali paveikti blokų grandinę:
Kriptografijos pažeidžiamumas
Dabartinės blokų grandinės technologijos saugumas labai priklauso nuo kriptografinių algoritmų, kuriuos klasikiniams kompiuteriams sunku įveikti skaičiavimo požiūriu.
Kvantiniai kompiuteriai, atliekantys sudėtingus skaičiavimus efektyviau nei klasikiniai kompiuteriai, galėtų potencialiai iššifruoti šiuos kriptografinius algoritmus.
Poveikis bitkoinams ir kitoms kriptovaliutoms
Kvantiniai skaičiavimai gali konkrečiai kelti grėsmę darbo įrodymo (PoW) kriptovaliutoms, tokioms kaip bitkoinas. Kvantiniai kompiuteriai galėtų daug greičiau išspręsti darbo įrodymo (PoW) problemas ir sutrikdyti kriptovaliutų kasybos ekonomiką.
Vartotojų raktų saugumui taip pat gresia pavojus. Kvantiniai kompiuteriai teoriškai galėtų gauti vartotojo privatųjį raktą iš jo viešojo rakto.
Blokų grandinės pažanga kvantiniams algoritmams atsparių algoritmų ir kriptografijos srityje
Kvantinių skaičiavimų keliama grėsmė paskatino blokų grandinės bendruomenės susidomėjimą kvantiniams skaičiavimams atsparių arba postkvantinių kriptografinių algoritmų, kurie būtų saugūs nuo kvantinių atakų, kūrimu. Tai apima patobulintus kriptografinius metodus, pagrindinius protokolus ir tinklo struktūros pakeitimus.
Nacionalinis standartų ir technologijų institutas (NIST) yra dirbu ties standartizuojant postkvantinę kriptografiją, kuri padės diegti kvantinėms technologijoms atsparius kriptografinius algoritmus blokų grandinėje ir kitose pramonės šakose. Šiuo metu dirbama ir kitų sričių:
- Kvantiniam atsparumui skirtas Ledger fondasKvantiniams duomenims atsparių standartų kūrimas ir propagavimas. NIST taip pat rekomendavo būsenomis pagrįstas maišos parašų schemas, įskaitant XMSS, kurią naudoja „Quantum Resistant Ledger“.
- Kvantinės blokų grandinės aljansasDarbas kuriant ir propaguojant kvantiniams skaičiavimams atsparius standartus.
- Amerikos šalių plėtros bankas, IDB laboratorija, „LACChain“, „Cambridge Quantum Computing“ (CQC) ir „Tecnológico de Monterrey“: Darbas siekiant nustatyti ir pašalinti kvantines grėsmes blokų grandinės tinkluose.
- IOTAPopuliaru įgyvendinant kai kuriuos maišos pagrindu veikiančius parašus.
- „HyperCash“ (HC)Kvantiniams dūžiams atspari kriptovaliuta.
Nors kvantiniai skaičiavimai kelia potencialią riziką blokų grandinės saugumui, ypač kalbant apie kriptografinius algoritmus, blokų grandinės bendruomenė žino apie šiuos iššūkius ir ieško sprendimų. Kvantiniams skaičiavimams atsparių technologijų kūrimas užtikrins ilgalaikį blokų grandinės sistemų saugumą ir gyvybingumą kvantinių skaičiavimų eroje.
Juda į priekį
Kvantinių skaičiavimų pažanga pasiekė tokį lygį, kad nebekyla klausimas, ar technologija iš tyrimų laboratorijų pasisuks į įprastą erdvę, o kada ji pasisuks. Tačiau kiek laiko tai užtruks? Tyrėjai pastaruosius kelerius metus teigia, kad iki veikiančių kvantinių kompiuterių dar liko keli dešimtmečiai.
Dabartiniai kvantiniai kompiuteriai yra trapūs ir veikiami įvairių aplinkos veiksnių. Jiems reikalinga darbinė temperatūra, kuo artimesnė absoliučiam nuliui. Paprastas senamadiškas elektros energijos tiekimo sutrikimas gali sukelti kvantinį išsilydymą. Žemės magnetinis laukas ir vietinė spinduliuotė taip pat padidina kvantinių kompiuterių skaičiavimų klaidų dažnį.
Tačiau, kaip matėme dirbtinio intelekto atveju, technologiniai proveržiai yra dinamiški, o jų trukmė linkusi greitėti. 2023 m. birželio mėn. popierius IBM ir UC Berkeley tyrėjai įrodė, kad net ir šiuo metu ydingi kvantiniai kompiuteriai gali suteikti reikšmingos naudos, viršijančios šiandieninius klasikinius kompiuterius.
Išskyrus filmus, jūsų kriptovaliuta artimiausiu metu greičiausiai bus apsaugota nuo kvantinio įsilaužimo.
Kriptovaliutų investuotojams – didesnė grėsmė ramybei! Jei investuojate į kriptovaliutą, „ZenLedger“ gali padėti greitai apskaičiuoti kriptovaliutų mokesčius ir rasti galimybių sutaupyti pinigų bei prekiauti sumaniau.
Pradėkite nemokamai dabar, arba sužinokite daugiau apie mūsų profesionaliai parengti mokesčių planai!
Atsakomybės apribojimas: ši medžiaga parengta tik informaciniais tikslais ir nėra skirta teikti mokesčių, teisinių ar finansinių konsultacijų. Prieš atlikdami bet kokį sandorį, turėtumėte pasikonsultuoti su savo mokesčių, teisės ir apskaitos patarėjais.
